Rapport coulé contre préfabriqué

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Comparaison entre le coulé sur place et le préfabriqué selon le délai et le coût d'execution d'un projet béton armé

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  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 1

    SOMMAIRE

    SOMMAIRE ................................................................................................................. 1

    LISTE DES FIGURES .................................................................................................... 6

    LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................ 9

    REMERCIEMENT ........................................................................................................ 11

    RESUME .................................................................................................................... 12

    CHAPITRE 1 : INTRODUCTION ................................................................................. 15

    CHAPITRE 2 : GENERALITES SUR LA PREFABRICATION : ....................................... 17

    2.1. Laspect rglementaire : .................................................................................................... 17

    2.2. Laspect mthodologique : ................................................................................................. 17

    2.3. Aptitude des constructions la prfabrication : ............................................................. 19

    CHAPITRE 3 : LINTERET DE LA PREFABRICATION ................................................ 20

    3.1. La rduction de la quantit de la main duvre : ............................................................ 20

    3.2. Lindustrialisation : .......................................................................................................... 20

    3.3. Le gain du temps : .............................................................................................................. 21

    3.4. Le gain en coffrage et en taiement: ................................................................................. 21

    3.5. La qualit : ........................................................................................................................ 22

    3.6. Rpondre des contraintes : ............................................................................................ 22

    CHAPITRE 4 :............................................................................................................. 24

    APPROCHES DE LA PREFABRICATION ................................................................... 24

    4.1. Approche lmentaire : Utilisation de la prfabrication comme procd dexcution: .. 25

    4.1.1. Les poutres : ................................................................................................................. 25

    4.1.1.1. Les dimensions de la poutre prfabrique : ........................................................ 25

    4.1.1.2. Les moules utiliser : ........................................................................................... 28

    4.1.1.3. Les dispositifs de manutention : .......................................................................... 30

    4.1.1.4. Analyse structurale : ............................................................................................. 36

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 2

    4.1.2. Les dalles : .................................................................................................................... 42

    4.1.2.1. Les dimensions des prdalles: .............................................................................. 43

    4.1.2.2. Les moules utiliser : ........................................................................................... 45

    4.1.2.3. Les dispositifs de manutentions : ....................................................................... 46

    4.1.2.4. Analyse structurale : ............................................................................................. 47

    4.1.3. Les escaliers : .............................................................................................................. 48

    4.1.3.1. Les dimensions des escaliers prfabriqus: ........................................................ 49

    4.1.3.2. Les moules utiliser : .......................................................................................... 49

    4.1.3.3. Les dispositifs de manutentions : ........................................................................ 50

    4.1.3.4. Analyse structurale : ............................................................................................. 50

    4.1.4. Les murs en panneaux prfabriqus : ..................................................................... 50

    4.1.4.1. Les dimensions de llment prfabriqu : .......................................................... 51

    4.1.4.2. Les moules : ............................................................................................................ 51

    4.1.4.3. Les dispositifs de manutention : .......................................................................... 52

    4.1.4.4. Analyse structurale ............................................................................................... 52

    4.1.5. Les poteaux : ................................................................................................................ 53

    4.1.6. Les longrines : .............................................................................................................. 53

    4.2. Approche densemble : Adoption de la philosophie conceptuelle de la prfabrication : . 54

    4.2.1. Lintrt de lapproche densemble : .......................................................................... 54

    4.2.1.1. Respect de la philosophie conceptuelle spcifique : .......................................... 54

    4.2.1.2. Utilisation dun maximum de solutions standards : .......................................... 56

    4.2.1.3. Possibilit de lutilisation de la prcontrainte : .................................................. 58

    4.2.1.4. Les tolrances dimensionnelles : ......................................................................... 58

    4.2.1.5. Lindustrialisation du processus de fabrication : ................................................ 59

    4.2.1.6. Simplification des dtails : .................................................................................. 60

    4.2.2. Rduction de la consommation en matire premire : ........................................... 60

    4.2.2.1. Les poutres : ......................................................................................................... 60

    4.2.2.2. Les dalles : ............................................................................................................. 61

    4.2.2.3. La suppression de ltaiement : ............................................................................ 62

    CHAPITRE 5 : REGLEMENTATION DES ASSEMBLAGES : ......................................... 63

    5.1. Justification parasismique des assemblages: ................................................................... 63

    5.2. Vrifications apporter aux assemblages : ..................................................................... 67

    5.2.1. Prdalle dalle rapporte / lment porteur : ......................................................... 68

    5.2.1.1. Contrainte de cisaillement longitudinale :......................................................... 68

    5.2.1.2. Valeur de calcul de la rsistance au cisaillement :............................................. 69

    5.2.1.3. Armature deffort tranchant :................................................................................71

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 3

    5.2.2. Poteau - Poutre : .......................................................................................................... 72

    5.2.2.1. Valeurs de calcul des effets de laction ................................................................ 72

    5.2.2.2. Mcanismes de transmission de leffort tranchant : .......................................... 73

    5.2.2.3. Vrification de la compression diagonale : ......................................................... 75

    5.2.2.4. Dtermination du confinement appropri : ....................................................... 76

    5.2.2.5. Dispositions particulires selon la classe de ductilit : ...................................... 78

    CHAPITRE 6 : ETUDE DE CAS : MEDIATHEQUE A KHOURIBGA ............................ 79

    6.1. Prsentation du projet : .................................................................................................... 79

    6.2. Problmatique : ................................................................................................................ 80

    6.3. Etude de faisabilit : ........................................................................................................ 80

    6.3.1. Les poutres : ................................................................................................................. 81

    6.3.1.1. Dtermination des poutres prfabriquer : ....................................................... 81

    6.3.1.2. Analyse structurale : ............................................................................................. 82

    6.3.2. Les dalles : .................................................................................................................... 83

    6.3.2.1. Dtermination des prdalles prfabriquer : ..................................................... 83

    6.3.2.2. Analyse structurale : ............................................................................................ 84

    6.3.3. Les poteaux : ................................................................................................................ 85

    6.3.4. Les escaliers : ............................................................................................................... 85

    6.3.5. Les semelles et les longrines : ..................................................................................... 85

    6.3.6. Les voiles : ................................................................................................................... 86

    6.3.7. Linstallation de chantier : ......................................................................................... 86

    6.3.7.1. Choix des grues et de leurs emplacements : ...................................................... 86

    6.3.7.2. Laire de prfabrication : ...................................................................................... 87

    6.3.7.3. Dimensionnement de laire de stockage : .......................................................... 88

    6.3.8. Le planning de la prfabrication : ............................................................................. 89

    6.3.8.1. La prfabrication des poutres : ........................................................................... 89

    6.3.8.2. La prfabrication des prdalles : ......................................................................... 90

    6.3.9. Dimensionnement des palonniers : ........................................................................... 91

    6.3.9.1. Le palonnier des poutres : .................................................................................... 91

    6.3.9.2. Le palonnier des prdalles : ................................................................................. 92

    6.4. Etude conomique : ......................................................................................................... 94

    6.4.1. Etude conomique de la variante coule : ................................................................ 94

    6.4.1.1. Etablissement du planning : ............................................................................... 94

    6.4.1.2. Calcul du cot de la main duvre ..................................................................... 99

    6.4.1.3. Calcul du cot du coffrage : ............................................................................... 100

    6.4.1.4. Coffrages des voiles : .......................................................................................... 105

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 4

    6.4.1.5. Calcul du cot de ltaiement : .......................................................................... 105

    6.4.1.6. Calcul du cot de la finition : ............................................................................. 108

    6.4.1.7. Calcul des frais de chantier : .............................................................................. 109

    6.4.1.8. Calcul des frais de sige : ...................................................................................... 111

    6.4.2. Etude conomique de la variante prfabrique : ..................................................... 112

    6.4.2.1. Etablissement du planning : ............................................................................... 112

    6.4.2.2. Calcul du cot de la main duvre : ................................................................... 113

    6.4.2.3. Calcul du cot du coffrage : ................................................................................ 114

    6.4.2.4. Calcul du cot de ltaiement : ........................................................................... 115

    6.4.2.5. Calcul du cot de la finition : .............................................................................. 116

    6.4.2.6. Calcul des frais de chantier : ............................................................................... 116

    6.4.2.7. Calculs des frais spcifiques de la prfabrication : ............................................ 118

    6.4.2.8. Calcul des frais de sige : ..................................................................................... 119

    6.4.3. Calcul de la diffrence : .............................................................................................. 119

    CHAPITRE 7 .............................................................................................................. 121

    ANALYSE DES RESULTATS ....................................................................................... 121

    7.1. Analyse globale : .............................................................................................................. 121

    7.1.1. Coffrage : ..................................................................................................................... 121

    7.1.2. Ltaiement : ............................................................................................................... 121

    7.1.3. La main duvre ......................................................................................................... 122

    7.1.4. Les frais relatif la prfabrication : ........................................................................... 122

    7.2. Analyse dtaill: ............................................................................................................... 122

    7.2.1. Comparaison de la dure : ......................................................................................... 123

    7.2.2. Comparaison du cot de lexcution : ...................................................................... 125

    CONCLUSION .......................................................................................................... 127

    BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................... 128

    Normes et rglements : .................................................................................................................. 128

    Articles : ......................................................................................................................................... 128

    ANNEXES .................................................................................................................. 130

    Annexe 1 : Estimation du prix de location du coffrage et du systme dtaiement

    131

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 5

    Annexe 4 : Planning de la prfabrication des poutres du PH RDC 135

    Annexe 5 : Dtermination des cadences dexcution des diffrentes tches 139

    Annexe 6 : Calcul des dures des tches du Plancher Haut Sous Sol pour la

    variante coule 140

    Annexe 6 : Calcul des dures des tches du Plancher Haut RDC pour la variante

    coule 142

    Annexe 6 : Calcul des dures des tches de la Couverture pour la variante coule

    144

    Annexe 8 : Code du programme du calcul du coffrage 146

    Annexe 9 : Calcul des dures de location des systmes dtaiement pour la

    variante coule 152

    Annexe 10 : Calcul des dures des tches du Plancher Haut Sous Sol pour la

    variante prfabrique 154

    Annexe 10 : Calcul des dures des tches du Plancher Haut RDC pour la variante

    prfabrique 156

    Annexe 10 : Calcul des dures des tches de a Couverture pour la variante

    prfabrique 158

    Annexe 12 : Calcul de ltaiement de la variante prfabrique 160

    Annexe 13 : Comparaison du cot de lexcution 161

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 6

    LISTE DES FIGURES

    Figure 2-1 : Ralisation d'un pont sans taiement 23

    Figure 2-2 : Intrts de la Prfabrication 23

    Figure 4-1 : Mode de prfabrication des poutres 26

    Figure 4-2 : Poutre appuye sur un outil de clavetage 27

    Figure 4-3 : Poutre appuye sur le poteau et les tais 27

    Figure 4-4 : Difficult daccs aux poches centrales dun banc de prfabrication de

    type multi-poches 29

    Figure 4-5 : Moules avec socles en bton arm 29

    Figure 4-6 : Rduction de la masse par dcoupage 30

    Figure 4-7 : Rduction de la masse par videment 31

    Figure 4-8 : Effort de levage 31

    Figure 4-9 : Douilles filetes 34

    Figure 4-10 : Boucle de levage encastr 34

    Figure 4-11 : Ancrage des boucles de levage 35

    Figure 4-12 : Palonnier de levage des poutres 36

    Figure 4-13 : La solution de prfabrication traditionnelle 37

    Figure 4-14 : Le cadre trapzoidale 37

    Figure 4-15 : Le double cadre 38

    Figure 4-16 : Diagramme des sollicitations dues au levage 39

    Figure 4-17 : Nombre de boucle de levage lorsque L>3,5m 40

    Figure 4-18: Nombre de boucle de levage lorsque L

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 7

    Figure 4-20 : Systme d'taiement pour une poutre de longueur 3,6 m < L 7,5 m

    41

    Figure 4-21 : Systme d'taiement pour une poutre de longueur 7,5 m < L 11,4 m

    42

    Figure 4-22 : Mise en place des dalles prfabriques 43

    Figure 4-23 : Exemple de bancs de prdalles 46

    Figure 4-24 : Rpartition des efforts sur lingues et sur palonnier 47

    Figure 4-25 : Etaiement de la poutre et des prdalles 48

    Figure 4-26 : Constitution d'une prdalle 48

    Figure 4-27 : Moule pour prfabriquer les escaliers 49

    Figure 4-28: Dispositif d'ancrage de boucle de levage des murs prfabriqus 52

    Figure 4-29 : Construction par portiques prfabriqus 54

    Figure 4-30 : Construction par ossature prfabrique 55

    Figure 4-31 : Construction par panneaux portants 55

    Figure 4-32 : Construction par cellules prfabriques 55

    Figure 4-33 : Conception modulaire 57

    Figure 4-34 : Exemple de sections standards 57

    Figure 4-35 : Combinaisons de tolrances de construction 59

    Figure 4-36 : Consommation en matires premires pour diffrents types de

    poutres 61

    Figure 4-37 : Consommation en matire premire pour diffrents types de dalle 61

    Figure 4-38 : Relation entre consommation en matires premires et le systme

    d'taiement 62

    Figure 5-1 : Zonage sismique en vitesse 66

    Figure 5-2: bj la dimension transversale de l'interface dans le cas de prdalle 69

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 8

    Figure 5-3 : Assemblage diagonale des prdalles 71

    Figure 5-4 : Effort tranchant horizontal sollicitant les nuds poteau-poutre 73

    Figure 5-5 : Mcanisme de bielle diagonale 74

    Figure 5-6 : Mcanisme de confinement 75

    Figure 5-7 : Largeur effective du nud 76

    Figure 6-1 : La Mdiathque 79

    Figure 6-2 : Exemple de quelques poutres susceptibles dtre prfabriqus 82

    Figure 6-3 : Continuit des armatures des poutres 83

    Figure 6-4 : Exemple de prdalles portant sur un seul sens 83

    Figure 6-5 : Prdalles du PH Sous Sol 84

    Figure 6-6: Stockage des prdalles 88

    Figure 6-7: Moules de la prfabrication des poutres 89

    Figure 6-8 : Aire de la prfabrication des prdalles 91

    Figure 6-9 : Dimensionnement du palonnier des poutres 92

    Figure 6-10 : Palonnier des prdalles 93

    Figure 6-11 : Blocs du plancher haut sous sol 97

    Figure 6-12 : Blocs du plancher haut RDC 98

    Figure 6-13 : Blocs de la couverture 98

    Figure 6-14 : Modle de calcul relatif aux poutres 101

    Figure 6-15 : Modle de calcul relatif aux dalles 102

    Figure 6-16 : Photo de l'Application 102

    Figure 6-17 : Coffrage rticulaire 106

    Figure 6-18 : Systme d'taiement des poutres 107

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 9

    LISTE DES TABLEAUX

    Tableau 4-1 : Coefficients dynamiques forfaitaires 33

    Tableau 4-2 : Les diamtres dpingles les plus couramment utiliss 35

    Tableau 4-3 : Tolrances de fabrication de prdalles 43

    Tableau 4-4 : Valeurs de la profondeur d'appui minimale 44

    Tableau 5-1 : Ductilit et classe de btiment 65

    Tableau 5-2 : Les zones de vitesse 65

    Tableau 5-3 : Facteur de comportement K 67

    Tableau 5-4: les valeurs de KT et 70

    Tableau 5-5: valeur de Rd en N/mm avec c=1.5 pour diffrentes classe de

    rsistance de bton 70

    Tableau 5-6 : Valeur du coefficient rd en fonction de la ductilit 73

    Tableau 5-7 : Valeur du coefficient en fonction de la classe de ductilit 77

    Tableau 6-1 : Cycle de prfabrication des poutres 90

    Tableau 6-2 : Cycle de prfabrication des poutres 90

    Tableau 6-3 : Cadences d'xecution des diffrentes tches 96

    Tableau 6-4 : Effectif des quipes 97

    Tableau 6-5 : Dure des travaux de la variante coule 99

    Tableau 6-6 : Salaire des ouvriers pour la variante coule 99

    Figure 6-7 : Quantit de coffrage de tous les blocs 104

    Tableau 6-8 : Cot du coffrage de la variante coule 105

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 10

    Tableau 6-9 : Cot de l'taiement de la variante coule 108

    Tableau 6-10 : Cot de la finition de la variante coule 109

    Tableau 6-11 : Frais du personnel de la variante coule 109

    Tableau 6-12 : Frais de matriel non affectable 111

    Tableau 6-13 : Frais complmentaire de chantier 111

    Tableau 6-14 : Dure d'excution de la variante prfabrique 113

    Tableau 6-15 : Salaire des ouvriers pour la variante prfabrique 114

    Tableau 6-16 : Cot du coffrage de la variante prfabrique 114

    Tableau 6-17 : Cot de l'taiement de la variante prfabrique 115

    Tableau 6-18 : Cot de la finition pour la variante prfabrique 116

    Tableau 6-19 : Frais du personnel pour la variante prfabrique 116

    Tableau 6-20 : Frais de l'installation pour la variante prfabrique 117

    Tableau 6-21 : Frais de matriel pour la variante prfabrique 118

    Tableau 6-22 : Frais complmentaires de chantier pour la variante prfabrique

    118

    Tableau 6-23 : Synthse des rsultats 120

    Tableau 7-1 : Matrice du temps dexcution pour la variante coule 123

    Tableau 7-2: Matrice du temps dexcution pour la variante prfabrique 124

    Tableau 7-3 Matrice du gain des dlais dexcution 124

    Tableau 7-4 : Matrice du cot de lexcution pour la variante coule 125

    Tableau 7-5 : Matrice du cot de lexcution pour la variante prfabrique 126

    Tableau 7-6 : Matrice du temps d'excution 126

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 11

    REMERCIEMENT

    Nous tenons tout dabord exprimer notre sincre et profonde gratitude

    envers M.FENNANE. Il a, non seulement, t dune aide prcieuse dans

    llaboration de ce rapport, mais il a aussi ddi une part importante de son

    prcieux temps nous dvoiler la ralit du domaine de la construction,

    partager une exprience durement acquise et faire de nous des ingnieurs

    capables de se mouvoir dans le monde professionnel. Peu de gens peuvent se

    targuer dtre aussi gnreux. Ses enseignements continueront longtemps nous

    guider aussi bien dans notre carrire que dans notre vie de faon gnrale.

    Nous remercions aussi notre professeur M. BOUYAHYAOUI qui a

    montr un grand intrt notre travail et qui nous a t dun grand soutien

    aussi bien par ses directives et ses conseils que par son aide et sa bont .Ainsi que

    M. ZOUKAGH, qui a eu confiance en nous, et grce qui nous avons pu

    entamer cette tude.

    Enfin, nous remercions lensemble du personnel de la TGCC,

    particulirement M. HRICHI et Mme. HAJOUI, pour les conseils quils ont pu

    nous prodiguer au cours de ces trois mois.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 12

    RESUME

    Le prsent rapport traite du sujet de la prfabrication et ltudie

    dans le contexte marocain.

    La premire partie prsente lintrt de la prfabrication ainsi

    que les diffrentes manires de lenvisager. Elle dresse ensuite une

    liste des lments prfabricables en spcifiant les contraintes dordre

    structural et excutif propres chacun deux.

    La deuxime partie est dordre rglementaire et synthtise les

    vrifications effectuer dans le cas des assemblages prfabriqus.

    La troisime partie tudie la possibilit de la prfabrication dans

    le cas dune mdiathque Khouribga et value la diffrence de cot

    engendr par rapport un simple coulage sur place. Une analyse plus

    dtaille par la suite permet de tirer des conclusions sur limpact de

    la prfabrication ainsi que les gains quelle peut apporter.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 13

    Abstract

    This report deals with the subject of precast construction and

    studies it in the Moroccan context.

    The first part presents the advantage of prefabrication as well as

    different ways to consider it. It then lists the elements that can be

    prefabricated and specifies structural and executive constraints

    specific to each of them.

    The second part summarizes the codes to be followed and checks

    to be made for precast connexions.

    The third section examines the possibility of prefabrication in the

    case of a multimedia library located in Khouribga and evaluates the

    cost difference compared to the cast in-situ. A more detailed analysis

    later allows to draw conclusions on the impact of prefabrication and

    gains it can bring.

  • uqirbafrP el te ecalp rus luoC el ertne nosiarapmoC

    41 egaP

    .

    .

    .

    .

    : .

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 15

    CHAPITRE 1 :

    INTRODUCTION

    Le secteur du BTP est lun des secteurs qui voluent le plus au Maroc. Les diffrentes

    politiques qui se sont succdes ont toutes encourag les promoteurs construire le plus

    possible. Le rle de lingnieur civil dans ce processus a toujours t dassurer la scurit et la

    qualit des habitations construites. Cependant, laugmentation effrne de la demande

    accouple linstauration dune concurrence rude tirant toujours un peu plus les prix vers le

    bas, poussent les entrepreneurs revoir compltement leur vision du march. Les ingnieurs

    civils, en tant que partenaires de ces derniers, doivent placer la comptitivit comme leur

    nouveau leitmotiv.

    La comptitivit passe avant tout par la matrise des dpenses, or certains problmes

    engendrent une augmentation injustifie du cot de la construction :

    La main duvre non qualifie engendre une surconsommation en matires

    premires, une augmentation de la dure dexcution et une diminution de la

    qualit finale du produit.

    Le manque de la matrise des plannings entranent des retards.

    Les plans proposs par les bureaux dtudes respectent souvent toutes les

    exigences scuritaires, il est assez rare toutefois quils intgrent les critres de

    facilit dexcution et de rduction du budget et des dlais.

    etc.

    Pour palier ces problmes, une logique industrielle propre au domaine du btiment

    ayant pour objectif loptimisation et la rduction des cots (sans nuire la scurit) doit tre

    adopte, et cest l quapparat la prfabrication.

    La prfabrication est une solution technique qui consiste fabriquer lavance des

    produits (lments de construction) gnralement en grand nombre rptitif pour tre monts

    sur place par la suite. Les lments prfabriqus peuvent aller de la poutrelle au plancher

    entier dune pice.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 16

    Plusieurs recherches effectues dans plusieurs pays ont dmontr lefficacit de la

    prfabrication comme nouvelle mthode de construction au niveau du comportement

    structural, de la rduction des cots et de la qualit du produit finale. Malheureusement, ces

    recherches sont bases sur des hypothses et des donnes propres un march et une

    priode donne.

    Certaines entreprises marocaines avant-gardistes se sont lances dans la prfabrication

    pour remdier aux problmes cits ci-dessus sans pour autant tre sr de son efficacit. Notre

    objectif sera dtudier la prfabrication dans le contexte marocain et la comparer au coulage

    sur place.

    Pour ce faire, on a tout dabord mis en exergue lintrt de la prfabrication, puis on a

    numr les diffrentes faons dapprocher la prfabrication ainsi que les lments

    susceptibles dtre prfabriqus.

    Pour valuer limpact de la prfabrication en tant que nouvelle politique possible pour

    lentreprise TGCC, ltude doit tre faite sur un projet standard, on a donc pris, comme

    exemple concret, le projet de construction dune mdiathque Khouribga.

    Au cours de cette tude, on sest heurt au flou rglementaire d labsence dun

    rfrentiel commun sur la prfabrication au Maroc, et en particulier au sujet dassemblage des

    lments prfabriqus. On a dcid donc dy consacrer un chapitre part.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 17

    CHAPITRE 2 :

    GENERALITES SUR LA

    PREFABRICATION :

    2.1. Laspect rglementaire :

    La norme ENV 1992-1-3 Rgles gnrales -lments et structures en bton

    prfabriqus , de lEurocode 2, dfinit la prfabrication, dans larticle 1.1.2, comme suit :

    Les structures prfabriques se caractrisent par la prsence d'lments de structure

    fabriqus ailleurs qu' leur place dfinitive dans l'ouvrage. Ces lments sont ensuite

    transports, mis en place et liaisonns au reste de l'ouvrage au droit de nuds d'assemblage conus et dimensionns pour assurer ces liaisons.

    La mme norme postule dans larticle 1.4.2 :

    Un lment prfabriqu est un lment ralis en usine ou dans un endroit autre que

    sa position finale dans l'ouvrage, protg des conditions climatiques dfavorables.

    2.2. Laspect mthodologique :

    On distingue diffrents types dinstallations de prfabrication :

    Atelier prcaire : Il s'agit d'un atelier de prfabrication destin disparatre aprs

    l'achvement de louvrage pour lequel il est install. Des produits prfabriqus de formes

    simples sont gnralement spcifiques au btiment construire. La prfabrication se fait alors

    le plus souvent au pied mme de louvrage. Le travail est effectu la plupart du temps

    l'air libre. Le stockage se fait directement dans la zone de service des grues de montage de

    telle manire que celles-ci puissent assurer la fois la manuvre de la prfabrication et la

    pose in situ.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 18

    Usine fixe : Une usine de prfabrication est destine fonctionner pendant une longue

    dure pour alimenter plusieurs chantiers situs dans un rayon maximal variant de 100

    150km.

    Atelier forain : Les moules utiliss dans un tel atelier seront remploys

    ultrieurement sur un autre site, la distance entre les deux emplacements tant telle qu'il

    est plus conomique de dplacer les moules que de transporter les lments prfabriqus. On

    btonne dans des moules gnralement mtalliques conus pour tre rapidement dplacs et

    chauffs la vapeur sous bche.

    Un poste de prfabrication, mme forain, doit tre considr comme une unit de

    production, une vritable chane de travail, pour ainsi dire indpendante du reste du chantier

    dans la mesure o la production, en dmarrant temps pour crer un stock suffisant

    d'lments, n'entrane aucune perturbation dans le droulement des travaux de gros uvre.

    Quel que soit le type de prfabrication : lgre1, semi-lourde ou lourde

    2, l'quipement peut

    comporter les lments suivants :

    1. Un poste complet de fabrication et de distribution du bton commun ou non

    l'ensemble du chantier, mais son indpendance est souhaitable car le bton de

    prfabrication est ralis en gnral avec des liants de mouture plus fine et avec

    des striles de granulomtrie plus tudie que les btons courants traditionnels.

    2. Une aire de prfabrication proprement dite, c'est--dire un espace plus ou

    moins tendu rserv aux divers moules fixes ou mobiles sur lorries.

    3. Un matriel appropri assurant tous les transports, toutes les

    manutentions concernant le bton frais et les lments dmouls.

    4. Un poste de prfabrication d'armatures en sries.

    1 Elle fait appel des lments d'un poids maximal de l'ordre d'une tonne : lments d'ossature tels que

    poutrelles, panneaux de faade, prdalles de petites dimensions, cloisons de sparation 2 Elle met en jeu des lments de construction dont les dimensions sont beaucoup plus

    importantes: planchers complets de pices d'habitation, faade de la hauteur d'tage, lments de couverture de

    grande porte et dont le poids peut atteindre actuellement une quinzaine de tonnes, le matriau utilis est

    gnralement le bton arm ou prcontraint.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 19

    5. De l'outillage, appareils et dispositifs divers de mise en place et de finition.

    6. Une aire de stockage d'attente, le stock reprsentant le travail de 10 15

    jours ouvrables.

    7. Un quipement lectrique et des installations produisant divers fluides

    (alimentation des vibrateurs).

    8. Eventuellement un petit laboratoire de contrle continu des btons.

    2.3. Aptitude des constructions la prfabrication :

    La plupart des btiments peuvent tre prfabriqus. Des btiments bass sur un plan

    rectangulaire sont videmment parfaitement adapts, en raison de la rgularit de la maille, la

    rptition dans les portes, les dimensions des lments, etc. Dans loptique dune

    construction conomique, il est impratif de rechercher ds le stade du projet, la

    standardisation et la rptition, pas uniquement en cas de prfabrication, mais aussi pour tout

    autre systme de construction.

    Des plans au sol irrguliers sont pour la plupart galement ralisables en lments

    prfabriqus, si pas entirement, au moins partiellement. Il est totalement erron de penser

    que la prfabrication nest pas flexible. Il est tout fait possible de construire de faon sure et

    conomique des btiments en bton prfabriqu modernes, partir de nimporte quel plan, et

    avec dimportantes variations en hauteurs jusqu 20 40 tages.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 20

    CHAPITRE 3 :

    LINTERET DE LA PREFABRICATION

    3.1. La rduction de la quantit de la main duvre :

    Au Maroc, la construction sest toujours base sur lutilisation intensive de la main

    duvre. Louvrier marocain standard a des connaissances techniques limites. Ce qui fait

    quil cote peu pour une entreprise. De plus, labsence de contrle permet certaines

    entreprises peu scrupuleuses dviter les dpenses supplmentaires relatives la dclaration

    des salaris. Mais cet tat de fait ne durera pas plus longtemps, et la part de la main duvre

    commencera prsenter une part de plus en plus importante dans les dpenses dune

    entreprise.

    La construction tant un processus ncessitant un investissement et une quantit de

    travail pour obtenir un produit final, il parait judicieux de voir si lon ne peut jouer sur le

    premier paramtre pour diminuer le cot du produit en se tournant vers la prfabrication. En

    effet, si lon a souvent cart la possibilit de prfabrication, cest parce que dans

    linconscient collectif, llment prfabriqu cote relativement plus cher. Mais a serait

    oublier que ce quelle consomme en cot, elle lconomise en main duvre. Par exemple une

    quipe spcialise est capable de mettre en place 10 15 poteaux par jours jusqu' des

    hauteurs de 15m et ceci avec 3 hommes et une automotrice.

    3.2. Lindustrialisation :

    La seule faon dindustrialiser la construction, est de transfrer un maximum

    dactivits du chantier vers une usine. Industrialisation signifie en effet des mthodes de

    production rationnelles et efficaces, des ouvriers qualifis, une production en srie, un

    contrle de qualit, etc. La concurrence et les volutions socitales obligent lindustrie de la

    prfabrication investir de faon continue et ininterrompue dans lamlioration de la

    productivit et des conditions de travail, par le dveloppement de nouveaux produits,

    systmes de construction et mthodes de travail.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 21

    Lindustrialisation permet la standardisation qui est un facteur conomique important

    dans la prfabrication. Elle permet de tirer profit de la rptition et de lexprience et se

    traduit par une diminution des cots, une meilleure qualit, une fiabilit et une mise en uvre

    plus rapide.

    3.3. Le gain du temps :

    Les deux paramtres suivant imposent des dlais de rception de plus en plus

    restreints :

    Laugmentation de la demande (surtout pour le logement)

    Le retour sur investissement rapide

    Ainsi le dlai peut tre parfois le facteur dterminant du choix de la prfabrication. Car

    contrairement au coul sur place qui est un processus linaire qui ncessite lexcution des

    tches de faon successives, la prfabrication autorise, grce la division et la spcialisation

    de la main duvre, lexcution de tches parallles.

    Par consquent, en diminuant la dure des travaux, on conomise les cots de

    locations des matriels, les frais de chantier, les frais gnraux, les salaires des ouvriers, etc.

    3.4. Le gain en coffrage et en taiement:

    Lun des plus grands avantages de la prfabrication est le gain en coffrage et en

    taiement.

    En effet, en prfabriquant, on gagnera normment en coffrage, puisquon ne coffrera

    que les zones de clavetage.

    En ce qui concerne les taiements, les lments prfabriqus ncessitent moins

    dtaiement que les lments couls en place, puisquils ont dj une rsistance le jour de leur

    pose.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 22

    Les coffrages en bois reprsentent normment dans le cot dun projet car ils cotent

    cher et ne sont pas rcuprables.

    De mme, bien que les coffrages mtalliques et les systmes dtaiements puissent tre

    utiliss plusieurs fois, leurs cots de location restent assez levs. En effet, une tude quon a

    faite sur un projet de la TGCC Tanger a dmontr que le cot de location du coffrage

    mtallique et des systmes dtaiement reprsente 58% du cot total de la location du

    matriel.

    Pour plus de dtails, veuillez vous rfrer lAnnexe 1.

    3.5. La qualit :

    Grce la prfabrication, les lments peuvent tre conus avec une plus grande

    finesse et auront une grande durabilit et une longue dure de vie. Le coulage et le

    compactage du bton se font dans des conditions climatiques protges et en utilisant un

    quipement appropri. La quantit deau de gchage est rduite son strict minimum et le

    compactage ainsi que le curing du bton3 sont raliss laide de systmes contrls. La

    rsistance du bton peut ainsi tre ajuste avec prcision aux applications spcifiques

    auxquelles il est destin.

    .

    3.6. Rpondre des contraintes :

    La prfabrication est parfois la seule solution viable pour rpondre des contraintes

    qui peuvent tre :

    Dordre architectural : llgance et la varit peuvent parfois tre difficilement

    atteignable par les procds dexcution traditionnels, mais grce la prfabrication,

    presque tous les projets peuvent tre raliss selon les dsirs du client ou de

    larchitecte.

    Dordre excutif : des contraintes lies la nature ou lemplacement dune structure

    peuvent carter compltement loption de coulage. Par exemple, la ralisation dun

    3 Cest un processus qui consiste garder une certaine humidit et une certaine temprature du bton.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 23

    pont passant au dessus dune voie roulable doit se faire sans taiement afin de ne pas

    engendrer des problmes de circulation.

    Figure 2-1 : Ralisation d'un pont sans taiement

    Dordre fonctionnelle : Le bton prfabriqu offre dimportantes possibilits pour

    amliorer lefficacit des btiments. Grce lutilisation du bton prcontraint pour

    les poutres et les planchers, il est possible de raliser de plus grandes portes ainsi que

    des produits plus lancs. Ce qui est trs utile lorsquil sagit de btiments industriels

    et commerciaux, dimmeubles de bureau ncessitant des portes de plancher leves

    faade faade, ou de parking devant recevoir un maximum de voitures sur un espace

    constructible donn.

    Figure 2-2 : Intrts de la Prfabrication

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 24

    CHAPITRE 4 :

    APPROCHES DE LA PREFABRICATION

    Avant de commencer la conception dun projet, il est ncessaire de bien connatre les

    possibilits, limitations et avantages de la prfabrication. Y appartiennent entre autres, la

    disposition gnrale du plan au sol, le dtail des lments, la production, le transport et le

    montage, ainsi que les diffrentes phases du processus de construction. Une organisation

    minutieuse du projet et des bonnes rgles de conception sont dimportance capitale.

    Cest pourquoi on distingue essentiellement deux approches :

    LApproche lmentaire : Utilisation de la prfabrication comme procd

    dexcution: dans cette approche, la prfabrication signifie uniquement que des parties de la

    construction sont prfabriques, dans des usines spcialises ou sur chantier, et quelles sont

    ensuite assembles sur chantier de telle faon que le concept initial de la construction coule

    en place soit respect. Cette approche est errone. Tout systme de construction a ses

    particularits qui ont une influence plus ou moins grande sur la disposition constructive, les

    portes, le systme de stabilit, etc. Le meilleur rsultat possible nest atteint que lorsque, ds

    le dbut de la conception, les exigences spcifiques et particulires du systme de

    construction prvu sont respectes. Toutefois, cette approche est souvent applicable. En effet,

    on peut, dans un chantier, prfabriquer quelques lments et couler dautres. Si les lments

    prfabriquer nont pas t dimensionns pour ce procd dexcution, il faut quils subissent

    des modifications structurales afin quils puissent tre prfabriquer.

    Lapproche densemble : Adoption de la philosophie conceptuelle de la

    prfabrication : cette approche est base sur le fait de concevoir le projet comme une

    construction prfabrique et non pas comme une adaptation dune conception traditionnelle

    coule en place. Cette approche permet de meilleurs rsultats, lorsque, lors de la conception,

    on prend en considration la philosophie conceptuelle de la prfabrication.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 25

    4.1. Approche lmentaire : Utilisation de la

    prfabrication comme procd dexcution:

    4.1.1. Les poutres :

    Les poutres prfabriques peuvent remplacer avantageusement les poutres en bton

    arm traditionnelle qu'il faut coffrer, tayer, ferrailler et couler sur place. D'o un gain de

    temps sur le chantier la prparation du travail et des calculs et une garantie de rsistance.

    Parmi les autres avantages on peut citer :

    Une excellente finition des surfaces apparentes du fait du coffrage dans un

    moule mtallique.

    La facilit dassociation des planchers prdalles, dalles alvoles ou

    poutrelles et entrevous.

    Possibilit de chanfreiner la partie basse pour une meilleure esthtique.

    Possibilit de pose sans tai.

    etc.

    Toutefois, pour que leur prfabrication soit intressante dun point de vue

    conomique, il faut que leurs dimensions soient standardises le plus possible et que leur

    poids puisse tre support par les grues disponibles.

    4.1.1.1. Les dimensions de la poutre prfabrique :

    a- La hauteur de la poutre :

    Lorsquil sagit de prfabriquer une poutre, la largeur et la longueur sont souvent

    celles donnes par le plan dexcution, mais en ce qui concerne sa hauteur, on peut soit:

    Prfariquer toute la poutre.

    Prfariquer une partie et couler lautre lors du coulage de la dalle.

    Ce deuxime mode est le plus utilis. En effet, pour une poutre de hauteur h, on

    prfabrique une poutre dune hauteur h moins celle de la dalle. Ce mode dexcution a pour

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 26

    but de laisser une partie des armatures transversales en attente pour quelle puisse tre

    assemble avec celles de la dalle.

    Figure 4-1 : Mode de prfabrication des poutres

    Si la dalle est coule sur place, la partie restante de la poutre est coule avec elle. Mais

    si la dalle est prfabrique, la partie qui reste de la poutre est coule avec ce qui reste de la

    dalle pour raliser la connexion.

    Ce mode de prfabrication engendre une augmentation de ferraillage. En effet, on doit

    placer au moins deux armatures longitudinales de montage le long de la poutre. Ces armatures

    seront dimensionnes par la suite pour rsister la compression due aux oprations de

    manutentions et dtaiement.

    b- La longueur de la poutre :

    Pour prfabriquer une poutre, il faut penser aux modes dappuis utiliss dans le

    montage des lments prfabriqus et aux effets du retrait et du fluage.

    Selon le mode dappui :

    Pour prfabriquer une poutre, il faut penser ds le stade de la conception aux types de

    connexions qui serait utilises pour rassembler les poutres aux poteaux, les poutres entre elles,

    les poutres avec les dalles,

    Ainsi, pour dterminer la longueur qui sera prfabrique, il faut connaitre le type

    dassemblage et les matriels (taiements, outil de clavetage, ) qui seront utiliss. Au

    Maroc, les lments prfabriqus sont souvent assembls entre eux par clavetage. Il existe

    deux modes pour ce type dassemblage :

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 27

    Lutilisation des outils4 dits de clavetage pour appuyer la poutre prfabrique

    dune longueur lgrement infrieur sa longueur nominale. Dans ce cas, la

    longueur de la poutre prfabrique sera en fonction de sa longueur nominale,

    de celle de loutil de clavetage et la profondeur minimale dappui.

    Figure 4-2 : Poutre appuye sur un outil de clavetage

    Un autre mode consiste appuyer la poutre sur une partie du poteau et sur des

    tais. Dans cette solution, la longueur de la poutre prfabriquer dpend de sa

    longueur nominale, de lenrobage du poteau et la profondeur minimale

    dappui. Il faut noter que dans ce deuxime mode, la longueur prfabriquer

    est plus grande.

    Figure 4-3 : Poutre appuye sur le poteau et les tais

    Selon les effets du retrait et du fluage :

    Pour dterminer la longueur prfabriquer, on ne considra que leffet du retrait, car

    cest juste lui qui influencera la longueur de la poutre ou de la dalle avant lassemblage.

    4On appelle outil un matriel conu sur mesure pour rpondre aux contraintes spcifiques dun chantier.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 28

    Article A.2.1,2 du BAEL stipule que :

    A dfaut de mesures, on estime que le raccourcissement unitaire d au retrait atteint

    les valeurs suivantes dans le cas de pices non massives l'air libre :

    1,5.10-4m dans les climats trs humides,

    2 .10-4 m en climat humide,

    3 .10-4 m en climat tempr sec,

    4 .10-4 m en climat chaud et sec,

    5 .10-4 m en climat trs sec ou dsertique.

    Ainsi, en fonction du climat, on dtermine le raccourcissement d au retrait, et on

    lajoute la longueur de la poutre prfabriquer dtermine selon le paragraphe prcdent.

    Certes cette longueur est trs petite, mais elle ne peut pas tre nglige, et surtout si on appui

    les poutres sur les poteaux.

    4.1.1.2. Les moules utiliser :

    La politique de standardisation des dimensions et des sections des lments porteurs

    nest pas encore rpandue au Maroc. Les entreprises se trouvent confrontes un grand

    nombre de sections raliser. Et les choses ne font quempirer lorsquil sagit de la

    prfabrication car le trs grand nombre de sections rend la prfabrication en usine spcialise

    beaucoup trop onreuse. Le seul choix qui reste aux entreprises est la prfabrication sur

    chantier.

    Ces entreprises doivent tre quipes dun outillage spcialement destin au moulage,

    et dont la principale caractristique est la modularit. En effet, les plages de variation des

    dimensions tant assez larges, les outils doivent facilement sadapter aux dimensions de

    chaque type dlment prfabriquer.

    Au Maroc, on utilise deux types de moules pour les poutres et les poteaux. Le premier

    modle correspond des bancs de prfabrication de type bi-poutre. Le second correspond

    des bancs multi-poches. Ce dernier modle prsente le principal avantage de permettre le

    coffrage simultan de plus de deux poutres, ou poteaux. Cependant le problme

    daccessibilit des poches centrales favorise le choix du type bi-poutre. En effet, si la

    modularit et la flexibilit de ce matriel permettent la ralisation de plusieurs poutres de

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 29

    largeur variable, laccs aux poches centrales est difficile et rend lexcution (et notamment le

    ferraillage) plus compliqu. Cette difficult daccs pose un problme de scurit pour les

    ouvriers.

    Figure 4-4 : Difficult daccs aux poches centrales dun banc de prfabrication de type multi-poches

    Une faon diffrente de procder consiste construire des socles en bton arm pour

    les diffrentes largeurs des poutres. Ainsi, louvrier naura plus besoin de rgler, chaque

    fois, la largeur du moule. Il naura qu placer de chaque ct un panneau de coffrage

    mtallique.

    Figure 4-5 : Moules avec socles en bton arm

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 30

    4.1.1.3. Les dispositifs de manutention :

    a- La contrainte du poids :

    Comme les lments prfabriquer ne sont gnralement pas prfabriqus lendroit

    mme o ils seront poss, il faut vrifier que la grue a la capacit de charge suffisante pour

    dplacer depuis le point de fabrication ou de dchargement jusquau point de pose.

    En effet, une fois la masse, hors clavetage des lments prfabriquer, calcule, il

    faut en premier lieu la comparer la charge admissible de la grue lendroit o est pos

    llment prfabriqu. On peut ainsi faire une premire slection des lments que l'on peut

    prfabriquer.

    Pour ce faire, il faut tablir un dessin sur le quel on dterminera la charge maximale,

    chaque rayon, que la grue peut supporter. Ce dessin nous permettra de dterminer la zone o

    sera implant latelier de prfabrication ainsi que la place o sera prfabriqu chaque

    lment ; Il faut notamment positionner les bancs de prfabrication prs du ft des grues pour

    bnficier de leur pleine capacit de levage.

    Pour que la grue puisse lever les diffrents lments prfabriqus, elle doit tre bien

    place sur le chantier. Il faut donc, ds le dbut du projet, mener une tude pour dterminer la

    grue et lemplacement convenables.

    Dans le cas o la masse de certaines poutres prfabriques dpassent la charge

    maximale de la grue, deux solutions sont envisageables :

    La premire consiste couper la poutre en deux parties suivant un plan vertical

    longitudinal. Cette mthode a lavantage de rduire significativement la masse

    de la poutre mais double le nombre de pose et donc le temps dutilisation de la

    grue. Or, cette solution nest par recommande.

    Figure 4-6 : Rduction de la masse par dcoupage

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 31

    La seconde consiste vider la poutre en crant une saigne au milieu de celle-

    ci. Le gain de masse nest pas aussi important que pour la premire solution.Le

    temps doccupation de la grue est identique celui dune poutre pleine mais

    cette technique ncessite plus de main duvre. Il faut galement prendre

    certaines prcautions pour ne pas trop fragiliser la poutre.

    Figure 4-7 : Rduction de la masse par videment

    b- Les dispositifs de manutention :

    La vrification des lments prfabriqus vis--vis des sollicitations quils doivent

    reprendre, lors de la manutention, est ncessaire mais insuffisante. Il faut en plus sassurer que

    les moyens de manutention soient capables de les dplacer.

    Dtermination de leffort de levage

    Leffort de levage Ftot dpend de la situation :

    Figure 4-8 : Effort de levage

    Au dmoulage : La force dadhrence du bton au coffrage dpend du matriel

    dont le coffrage est constitu.

    Ha = q x A (4-1)

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 32

    Avec:

    q : le coefficient dadhrence du bton pour (les coffrages en acier huil q=1kN/m,

    pour les coffrages en bois verni q=2 kN/m, pour les coffrages en bois rugueux huil

    q=3kN/m )

    A : la surface de contact entre le bton et le coffrage au moment o on commence le

    levage.

    Pour les plaques nervures : ladhrence au coffrage est suprieure la normale. Une

    approximation peut tre faite par un multiple du poids de llment prfabriqu :

    - Pour les plaques doubles nervures : Ha = 2 x G

    - Pour les plaques nervures multiples : Ha = 4 x G

    Avec G le poids propre de llment prfabriqu.

    Ainsi au dmoulage leffort de levage Ftot ncessaire est :

    Ftot=G+Ha (4-2)

    Au relevage : Llment en bton restant appuy sur le sol, les ancres relvent

    seulement la moiti du poids total.

    Ftot=G/2 (4-3)

    Au levage : lappareil devra supporter uniquement le poids propre de llment

    Ftot=G (4-4)

    Dtermination de leffort F sur les douilles et les ancres :

    La valeur de leffort sur les douilles ou ancres dpend de plusieurs facteurs:

    o Le poids propre de llment prfabriqu en bton

    o Ladhrence et le frottement du bton au coffrage

    o Le type du dispositif de levage

    o La forme de llment prfabriqu

    o La direction de la charge sur les douilles et les ancres

    o Le nombre de douilles ou dancres supportant la charge

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 33

    Coefficient de majoration dynamique f : Pendant le levage et la manutention, les lments prfabriqus et les dispositifs de

    levage sont soumis des forces dynamiques qui dpendent de la vitesse de levage. Le

    coefficient de majoration dynamique dpend de la classe de levage telle quelle est dfinie

    dans la DIN 15018. Toutefois, on trouvera dans le tableau ci-dessous des indications

    forfaitaires pour le choix du coefficient qui doit tre utilis.

    Tableau 4-1 : Coefficients dynamiques forfaitaires

    Sur le chantier, il est gnralement convenable dadopter un facteur gal 1.5 pour le

    levage et pour le transport.

    Coefficient de majoration en fonction de langle dlinguage z :

    Leffort sur les douilles et les ancres dpend de langle existant entre le cble de

    levage et la verticale(). (voir figure ci-dessus : Figure 4-8)

    Langle de levage dpend de la longueur du cble de suspension. Il est prfrable

    que cet angle ne dpasse pas la valeur de 30.

    Coefficient de langle dlinguage : z = 1/ cos

    Dtermination de leffort F : Leffort F par douille ou ancre est gale (avec n = nombre de douilles ou dancres):

    F = z x f x Ftot/ n (4-5)

    Cette force F doit tre calcule pour chaque tape du levage. Lorsque ce sont les

    mmes ancres servent ces diffrentes tapes, cest la valeur la plus dfavorable de F qui doit

    tre retenue.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 34

    c- Systme de levage et de fixation :

    Il existe diffrent types de fixation servant soulever les lments prfabriqus :

    Douilles filetes : formes dune ancre encastre dans le bton, de type douille

    mtallique filete associe une armature dancrage en fer bton ou une plaque, et dune

    boucle de levage filete. Llment prfabriqu en bton est lev et transport laide de la

    boucle de levage qui se visse dans la douille encastre dans le bton.

    Figure 4-9 : Douilles filetes

    Boucles de levage encastres : compose dun cble dacier manchonn formant une

    boucle qui sencastre dans le bton sans utiliser des armatures supplmentaires. Elles sont

    appropries au levage avec les crochets de grue standardiss.

    Figure 4-10 : Boucle de levage encastr

    Cependant le systme le plus utilis, pour les poutres et aussi pour les autres lments,

    reste les pingles de manutention.

    Les pingles de manutention sont faites partir dun acier doux non croui

    (gnralement du Fe235).

    Le cahier des clauses techniques gnrales, Fascicule n65, annexe T33.1 prescrit que

    la valeur maximale de leffort statique que lon peut appliquer une pingle de diamtre

    (mm) a pour intensit, dans les conditions les plus favorables :

    F (kN) = 0,15 (4-6)

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 35

    Tableau 4-2 : Les diamtres dpingles les plus couramment utiliss

    Le diamtre intrieur D de la boucle de lpingle doit tre suprieur quatre fois le

    diamtre de celle-ci, et lpaisseur du crochet utilis au cours des manutentions. Et si

    r est le rayon de courbure de la section de crochet en contact avec la boucle, on doit

    avoir :

    0,30 D < r < 0,50 D

    La boucle doit former un demi-cercle complet et non tre constitue de deux

    parties parallles raccordes par une partie rectiligne.

    Les crochets dancrage des deux branches de lpingle prsentent un rayon de

    courbure intrieur au moins gal 2,5 .

    Le ddoublement des pingles de manutention est exclure en raison de la

    rpartition alatoire des efforts. Cette pratique dangereuse ne saurait tre admise sous le

    prtexte que les aciers disponibles sur parc seraient de trop faible section.

    d- Encrage des pingles de manutention :

    Afin dassurer un ancrage optimale, on peut adopter la disposition suivante qui a pour

    avantage la liaison entre les armatures de la boucle de levage et les armatures infrieures de la

    poutre. Cette disposition permet aussi davoir une profondeur importante assurant ainsi une

    grande surface adhrente :

    Figure 4-11 : Ancrage des boucles de levage

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 36

    e- Lutilisation du palonnier :

    Comme on a dj vu, leffort support par une boucle de levage dpend

    essentiellement de langle de levage. Il faut que ce dernier soit le plus petit possible. Par

    ailleurs, pour diminuer cet angle, il faut augmenter la longueur des cbles de levage, or un

    certain stade, la poutre peut se fissurer.

    Pour remdier ce problme, on peut utiliser un palonnier de levage. Il sagit dune

    poutre mtallique, en IPE ou en HE, sur laquelle on soude des plats mtalliques, tout les 25

    cm, faisant office dencoche. Cette disposition permet la manutention de toutes les longueurs

    possibles.

    Figure 4-12 : Palonnier de levage des poutres

    4.1.1.4. Analyse structurale :

    a- Vrification des poutres utilises comme appui pour les dalles

    prfabriques :

    Le fait de poser la dalle prfabrique ou la prdalle sur les lments porteurs va

    diminuer le nombre dtais utiliser, et parfois on naura pas besoin de systme dtaiements.

    Cependant, lenrobage, parfois, nest pas suffisant pour appuyer les prdalles, il faut donc

    modifier la gomtrie des structures porteuses (et leur ferraillage) afin de crer cet appui libre

    ncessaire la pose des dalles prfabriques sans lisse dappui de rive.

    Plusieurs solutions soffrent. On peut choisir dlargir les poutres ou de crer des

    corbeaux. Toute solution dveloppe est bonne pour crer cet appui.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 37

    Nous allons voir quelles sont les dispositions de ferraillage mettre en uvre pour

    permettre un appui libre important, sans changer la gomtrie des poutres.

    Le cadre traditionnelle :

    Si le paramtre albr, calcul ci-dessous, est suprieur ou gale lenrobage de la

    poutre, on peut garder la solution traditionnelle, c..d. aucune modification ne sera apporte

    la poutre, ou llment porteur en gnrale.

    Figure 4-13 : La solution de prfabrication traditionnelle

    Si la condition quon vient de citer nest pas applique, on peut opter pour lune des

    solutions suivantes :

    Le cadre trapzodale :

    Cette solution admet des limites gomtriques. En effet, la largeur de la partie

    suprieure du cadre dpend de la largeur de la poutre, mais aussi de lappui libre raliser.

    Une largeur de poutre de 40 cm est dj limite pour ce type de solution. De plus, le montage

    de ce type de ferraillage nest pas des plus faciles. Le cadre trapze est aussi peu adapt aux

    poutres dont la retombe est de lordre de 20 cm.

    Figure 4-14 : Le cadre trapzoidale

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 38

    Le double cadre :

    Cette solution est pratique dans la plupart des cas, que la retombe de la poutre soit

    infrieure 20 cm, ou que sa largeur soit infrieure 40 cm. Cependant, 30 cm de large est la

    limite basse.

    Figure 4-15 : Le double cadre

    Comparaison des diffrentes solutions :

    Pour pouvoir choisir une solution parmi celles cites ci-dessus, il faut tout dabord

    faire une comparaison financire entre elles. Autrement dit, il faut calculer la

    surconsommation dacier dans chaque solution. Pour ce faire, il faut calculer cette

    surconsommation sur des exemples de poutres. Voici un exemple de comparaison fait sur des

    poutres dun btiment :

    Comparaison entre le cadre traditionnel et le double cadre : une

    surconsommation dacier transversale de 7,5 %

    Comparaison entre le cadre traditionnel et le cadre trapzodale : une

    surconsommation dacier transversale de 7 %

    b- Vrification vis--vis du dmoulage et du levage :

    Pendant la phase de dplacement, la poutre est soumise :

    son poids propre.

    la tension des cbles.

    les effets dynamiques (quon ngligera on supposant que la grue est

    manuvre lentement).

    les effets du vent (quon ngligera vu la petite surface offerte au vent).

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 39

    Voici lallure du diagramme des efforts interne, en absence dun palonnier de levage :

    Figure 4-16 : Diagramme des sollicitations dues au levage

    Il faudra donc vrifier que :

    le bton prsente la date du levage une rsistance suffisante la compression.

    Autrement dit, on doit dterminer le jour o le bton sera capable de rsister au

    levage.

    au droit des ancres de levage, la section de la poutre peut rsister au moment

    ngatif impos. On augmentera si ncessaire les armatures suprieures.

    En trave, il faudra vrifier que les armatures tendu sont suffisantes. En effet

    ces dernires ont t dimensionnes par rapport la section finale de la poutre.

    Il ny a pas dcrasement du bton au niveau de lancrage des pingles de

    manutentions : Selon larticle A.6.1,252 du BAEL : dans toute partie courbe de

    barre de diamtre , le rayon de courbure r satisfait l'ingalit suivante, dite

    condition de non-crasement du bton :

    Ceci dit, la poutre prfabrique devra tre redimensionne vis--vis de la flexion

    compose. Le ferraillage finale est le max de celui figurant sur le plan dexcution et celui

    trouv par le redimensionnement.

    Pour remdier ce problme, on augmente le nombre de boucle de levage diminuant

    ainsi leffet de la flexion compose et vitant la ncessit de redimensionner la poutre.

    Voici des rgles de bonne pratique utiliser pour trouver le nombre de boucle de

    levage.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 40

    Pour une poutre de longueur suprieure 3,5m :

    Figure 4-17 : Nombre de boucle de levage lorsque L>3,5m

    Et pour une poutre de longueur infrieure 3,5m :

    Figure 4-18: Nombre de boucle de levage lorsque L

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 41

    Leffort tranchant au niveau des appuis

    Le moment ngatif sur les appuis

    Le moment positif en trave.

    Souvent, les armatures dj places dans la poutre rsistent leffet de ltaiement. Il

    faut juste choisir le bon systme dtaiement ainsi que le nombre adquat de tours.

    Selon le catalogue des tours utiliss par la TGCC, lespacement maximal entre deux

    tours tayant une poutre prfabrique est de 230 cm, alors que lespacement maximal de rive

    est de 100 cm, voici donc le nombre de tours ncessaire selon la longueur des poutres :

    Si la longueur de la poutre est tel que L 3,6 m :

    Figure 4-19 : Systme d'taiement pour une poutre de longueur L 3,6 m

    Si la longueur de la poutre est tel que 3,6 m < L 7,5 m :

    Figure 4-20 : Systme d'taiement pour une poutre de longueur 3,6 m < L 7,5 m

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 42

    Si la longueur de la poutre est tel que 7,5 m < L 11,4 m:

    Figure 4-21 : Systme d'taiement pour une poutre de longueur 7,5 m < L 11,4 m

    4.1.2. Les dalles :

    On peut sparer les planchers suivant 4 grandes familles :

    les planchers dalles pleines couls en place sur coffrages traditionnels,

    les planchers nervurs poutrelles prfabriques associes du bton coul en

    uvre,

    les planchers dalles pleines confectionns partir de prdalles prfabriques et

    de bton coul en uvre,

    les planchers confectionns partir de dalles alvoles en bton prcontraint.

    Ces planchers se diffrencient par leur mise en uvre, mais aussi par la porte quils

    peuvent atteindre et les charges quils peuvent supporter.

    Dans cette partie, on sintressera uniquement aux dalles pleines, puisque pour utiliser

    les dalles alvoles, il faut prendre ceci en compte ds ltape de la conception.

    Il y a deux procds de prfabrication des dalles :

    soit prfabriquer toute la dalle : cette solution est viter, car la dalle

    prfabrique sera trop lourde, vu quon ne pourrait pas prfabriquer la dalle en

    plusieurs morceaux, et ncessitera par consquent un engin de levage puissant.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 43

    Soit prfabriquer des prdalles et couler une petite couche de bton pour les

    rassembler.

    La solution de prfabriquer toute la dalle est viter, on ne traitera donc que les

    prdalles.

    4.1.2.1. Les dimensions des prdalles:

    a- La longueur des prdalles

    La longueur de la dalle dpend seulement de la nature de lappui prvu.

    Forfaitairement, la longueur des prdalles est gale la distance nu entre les deux lments

    porteurs plus deux fois la distance du repos minimum sain.

    La prdalle doit tre pose et maintenue par un systme garantissant sa stabilit. Cest

    pourquoi on prvoit toujours de poser la prdalle sur les lments porteurs aussi et non

    seulement sur les systmes dtaiement. Parfois, juste le fait dappuyer la prdalle sur les

    lments porteurs est suffisant, mais il faut le dmontrer.

    Figure 4-22 : Mise en place des dalles prfabriques

    Il faut noter que dans le procd de la prfabrication, on prvoit toujours des

    tolrances sur les dimensions. Larticle 104 du CPT Plancher Titre 2 donne ces tolrances :

    Tableau 4-3 : Tolrances de fabrication de prdalles

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 44

    Si on ne centre pas la dalle :

    La prdalle est pose sur des appuis rapprochs des poutres, ou voiles, et elle est

    bloque contre les aciers en attente, dune poutre, ou voile, dun ct.

    Il faut vrifier deux conditions :

    (L L) (D + D) albr amin : Ce qui correspond au fait que

    lappui a doit tre suprieur amin.

    (D - D) +2 albr (L + L) : Ce qui correspond au fait que la

    distance entre fers en attente doit tre suprieur la longueur de la

    dalle prfabrique.

    Tout calcul fait, on trouve :

    albr= amin+ 2 D + 2 L (4-7)

    L = 2 amin+ 3 D + 3 L + D (4-8)

    Si on centre la dalle :

    On trouve :

    L = 2 amin+ D + L + D (4-9) albr= amin+ D + L (4-10)

    Voici les valeurs de la profondeur dappui minimale donnes par LArt 108,1 du CPT

    Plancher Titre2:

    Tableau 4-4 : Valeurs de la profondeur d'appui minimale

    Nature de llment porteur Profondeur dappui minimale

    Prdalle avec taiement6 Elment porteur en bton

    (voile, poutre)

    2 cm

    Mur maonn et dress 4 cm

    Prdalle sans taiement Elment porteur en bton 3 cm sila porte de la dalle5m

    4 cm si la porte de la dalle > 5m

    Mur maonn et dress 5 cm

    6La prsence ou non dtaiement signifie un taiement en trave ou non.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 45

    b- La largeur des prdalles :

    Si la longueur des prdalles, comme on vient de le voir, dpend essentiellement de la

    nature de lappui prvu, leur largeur ne dpend que du poids final de la prdalle, que lengin

    de manutention devrait tre capable de manuvrer, et de la largeur total de la dalle finale.

    Soit l la largeur de la dalle finale. On aura donc prfabrique un nombre n (=l/l) de

    prdalles, de mme largeur l, de tel sorte que lengin de manutention serait capable de lever

    le poids de la prdalle.

    c- La hauteur des prdalles :

    La prdalle est un lment de coffrage en bton arm, faisant partie intgrante de

    louvrage. En intgrant la majorit des aciers porteurs de la dalle, elle assure la rsistance du

    plancher. Elle est complte par un btonnage sur chantier, ce qui permet dobtenir un

    plancher monolithique et homogne.

    En pratique, lpaisseur des prdalles est gale la moiti de lpaisseur de la dalle.

    Autrement dit, la moiti de la dalle est prfabrique est la moiti est coule.

    Cependant, la prdalle doit avoir une paisseur minimale de 7cm, comme cest indiqu

    Art6 du DTU 21.3 : dalles et voles d'escalier prfabriques, en bton arm, simplement

    poses sur appuis sensiblement horizontaux .

    4.1.2.2. Les moules utiliser :

    Les moules pour la production du prfabriqu sont normalement faits d'acier ou de

    contre-plaqu. Les nombreux moulages rptitifs, typiques lors de la production d'lments de

    bton prfabriqu en usine, gnrent des conomies de matires premires.

    L'utilisation des moules en contre-plaqu est limite environ 20 50 rptitions

    selon la complexit, la maintenance et la forme du moule. La production dlments

    standardiss dans des moules en acier est un pas vers une production durable. Un nombre

    illimit de rptitions est possible en utilisant des moules en acier. La standardisation des

    produits prfabriqus rduira les cots. Les tentatives de l'industrie du prfabriqu de

    standardisation des sections des lments prfabriqus visent rduire les dpenses et

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 46

    augmenter la part de march en obtenant le nombre maximal de rptitions de chacun des

    moules.

    Figure 4-23 : Exemple de bancs de prdalles

    C'est l'outil de prfabrication pour des lments plats. Ces tables sont adaptes

    diffrentes dimensions. Ces tables sont assemblables pour obtenir des bancs jusqu' 100m de

    longueur. Chaque lment est fabriqu dans une tle forte raidie par des profils, ce qui

    constitue un ensemble indformable. La structure est quipe d'amortisseurs lastiques afin de

    permettre une vibration externe du bton.

    Lorsque la prfabrication est faite sur chantier, on ralise une dalle en bton arm, sur

    laquelle on place une tle mtallique pour assurer un dmoulage plus facile. En cts, on

    place tout simplement des madriers en bois.

    4.1.2.3. Les dispositifs de manutentions :

    La dtermination des dispositifs de levage et des efforts dans les douilles et les boules

    de levages est similaire celle dj cite dans le chapitre des poutres.

    Il faut noter ici que lors du levage dlment surfacique avec des lingues il faut faire

    attention au fait que mme si 4 ancres sont utiliss, seuls deux travaillent effectivement.

    En utilisant un palonnier quilibr sur 2 paires dancre disposes symtriquement, la

    charge est distribue sur les quatre douilles ou ancres.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 47

    Figure 4-24 : Rpartition des efforts sur lingues et sur palonnier

    Le systme de levage le plus souvent utilis, pour les prdalles, est les boucles de

    levage, puisquelles disparaitront aprs lajout de la couche du bton couler. Alors que dans

    le cas des dalles prfabriques, on utilise les douilles.

    4.1.2.4. Analyse structurale :

    La prdalle doit tre vrifie vis--vis du :

    Dmoulage : ladhrence entre la prdalle et le moule est trs importante vu la

    grande surface de contact entre eux. Il faut donc huiler le moule pour diminuer

    cette adhrence.

    Levage : il faut vrifier que la dalle puisse supporter la tension des cbles, et

    quil ny a pas dcrasement du bton au niveau des boucles de levage.

    Systme dtaiement : il faut voir si on aura besoin dtais ou la prdalle peut

    tre supporte seulement via lappui sur les lments porteurs7.

    On peut utiliser ce systme qui taye la fois la poutre prfabrique et la prdalle de

    chaque ct :

    7 Voire : Tableau Erreur ! Document principal seulement. : Valeurs de la profondeur d'appui

    minimale

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 48

    Figure 4-25 : Etaiement de la poutre et des prdalles

    Mme si la dalle ne travaille pas dans le sens perpendiculaire la jonction des

    prdalles, on doit placer des armatures de liaison au niveau de la jonction de deux prdalles, et

    ce pour assurer le comportement monolithique de la dalle.

    Figure 4-26 : Constitution d'une prdalle

    Ces armatures de liaisons doivent avoir la mme section et le mme espacement que

    ceux des armatures longitudinales places perpendiculairement la jonction des prdalles.

    4.1.3. Les escaliers :

    Sadaptant diffrentes formes, dimensions et hauteurs varies, lescalier bton en

    prfabriqu simpose de plus en plus. Les modles descaliers en bton prfabriqus ont un

    avantage ultime : ils permettent lacclration de la construction. Fabriqus dans des usines ou

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 49

    sur chantier, ils sont ramens sur les chantiers et sont rapidement utilisables dans une

    construction par rapport des escaliers en bton coul sur place. Ce sont des escaliers qui

    permettent donc un usage ais pour divers types de logements (maison individuelle, immeuble

    locatif par exemple).

    Avantages :

    Temps de pose rapide, trs utile lors de dlai court

    Finition de bonne qualit

    Exactitude des lments

    Inconvnients :

    Cot lgrement plus cher, mais compens par le gain de temps

    Dimensionnement de la grue adquat pour pouvoir le soulever

    Pose parfois dlicate dans des cages descaliers troite

    4.1.3.1. Les dimensions des escaliers prfabriqus:

    Les dimensions de lescalier prfabriquer sont celles de lescalier sil tait destin

    tre coul. Il ny a aucune diffrence.

    4.1.3.2. Les moules utiliser :

    Un grand nombre de moules servant la prfabrication des escaliers existent sur le

    march. Leurs achats nest cependant pas toujours une option rentable pour lentreprise car

    les dimensions des escaliers et le nombre de marches par vole diffrent dun btiment

    lautre. Pour un btiment contenant beaucoup descaliers semblables, lentreprise peut

    acheter ou fabriquer dans son atelier un moule. Sinon elle peut toujours se tourner vers des

    entreprises spcialises dans la prfabrication descaliers.

    Figure 4-27 : Moule pour prfabriquer les escaliers

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 50

    4.1.3.3. Les dispositifs de manutentions :

    Les moules souvent utiliss sont placs dans une position verticale. Il faut donc placer

    des boucles de levage sur le ct de la vole descalier pour pouvoir la dmouler. Pour le

    levage on utilise quartes douilles de levage, filetes, places auparavant dans les marches.

    4.1.3.4. Analyse structurale :

    Les voles descaliers doivent tre vrifies vis--vis du :

    Dmoulage : ladhrence entre la vole descalier et le moule est trs

    importante vu la grande surface de contact entre eux. Il faut donc huiler le

    moule pour diminuer cette adhrence.

    Levage : il faut vrifier que la vole descalier puisse supporter la tension des

    cbles.

    Systme dtaiement : il faut dterminer le systme dtaiement qui serait

    utilis pour supporter les voles descaliers.

    Il faut lier les armatures en attentes de chaque ct des voles des escaliers avec

    celles de llment porteur.

    4.1.4. Les murs en panneaux prfabriqus :

    Les systmes murs porteurs (ou voiles) prfabriqus sont utiliss pour les parois

    intrieures et extrieures de btiments de petite et grande hauteur, en gnral, ces systmes

    sont principalement utiliss pour des immeubles appartements mais galement pour des

    hpitaux et dautres constructions similaires. Ils sont aussi frquemment utiliss pour les

    cages dascenseur. Les systmes voiles prfabriqus sont particulirement efficaces comme

    paroi anti-feu.

    Les voiles prfabriqus peuvent tre raliss en bton arm ou non arm. Sils ne sont

    pas en bton arm, des armatures priphriques sont places uniquement aux bords des

    ouvertures de fentres et de portes.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 51

    Le DTU 22-1 [4.12], donne la dfinition suivante :

    On entend par mur en panneaux prfabriqus de grandes dimensions, les

    ouvrages verticaux raliss par assemblages de parties de murs fabriques l'avance

    rpondant aux caractristiques dimensionnelles suivantes :

    - la longueur maximale est de l'ordre de 8 mtres,

    - la hauteur utile est gale une fois la hauteur d'tage ventuellement augmente de

    la hauteur de l'acrotre et de la retombe.

    - leur surface est infrieure 30 m.

    4.1.4.1. Les dimensions de llment prfabriqu :

    Les dimensions de llment prfabriquer dpendent de ses dimensions nominales,

    des tolrances sur les dimensions et du poids de llment par rapport la charge maximale de

    lengin de manutention.

    La prcision dimensionnelle dun mur prfabriqu devra respecter ce qui suit :

    On tolre une diffrence de 1 cm sur la longueur et la hauteur des panneaux.

    La tolrance sur l'paisseur des panneaux est de 6 mm

    Le dfaut de paralllisme d'artes prvues parallles et limitant le panneau,

    mesur perpendiculairement leur plan, doit tre au plus gal 4 mm.

    La tolrance sur la planit locale est de 2mm.

    4.1.4.2. Les moules :

    Les plaques pleines peuvent tre coules dans des batteries de moules verticaux ou

    bien sur des tables basculantes, la plaque pleine ou nervure tant coule

    l'horizontale. Lorsque le bton a atteint la rsistance voulue, la table est bascule

    autour d'un axe horizontal afin d'avoir une position proche de la verticale, ce qui permet la

    manutention du panneau.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 52

    4.1.4.3. Les dispositifs de manutention :

    L'implantation des boucles de levage dans le panneau doit tre judicieuse. Pour

    les brins noys dans le bton, les dimensions et longueurs dancrage dune boucle

    doivent tre dtermines en tenant compte de la rsistance suppose du bton au jour j

    projet pour la manutention.

    Pour la longueur dancrage la, il faut prendre :

    (4-11)

    Figure 4-28: Dispositif d'ancrage des boucles de levage pour les murs prfabriqus

    4.1.4.4. Analyse structurale

    De mme, les panneaux prfabriqus doivent tre vrifis vis--vis du dmoulage,

    relevage et levage.

    Les armatures des panneaux prfabriqus doivent respecter certaines dispositions

    constructives minimales. L'enrobage des armatures d'un mur prfabriqu doit tre au

    moins de 3 cm sur la face extrieure et de 1,5 cm sur la face intrieure.

    L'armature minimale des plaques pleines est constitue par une nappe situe dans la

    demi-paisseur extrieure et comprenant d'une part des aciers horizontaux et verticaux de

    diamtre 3 mm au moins dont l'espacement maximal est de 25 cm dans les deux directions,

    d'autre part des armatures priphriques de section 0,50 cm2 au moins.La masse minimale de

    cette nappe est de 1 kg/m2.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 53

    Remarque :

    Les voiles prfabriqus sont des lments trs lourds et difficilement manuvrables.

    On peut parfois les raliser partir de prdalles assembles. Un voile est compos de deux

    plaques lune contre lautre. Aprs montage, lespace entre les deux panneaux est btonn. Le

    bton de remplissage augmente en outre la capacit portante du voile ainsi que lisolation

    acoustique.

    4.1.5. Les poteaux :

    Les poteaux ne sont pas forcment les premiers lments que l'on choisit de

    prfabriquer, et ce cause de leur poids et surtout de la difficult de connexion avec les

    poutres et entre eux, o il est difficile dassurer un comportement monolithique face des

    sollicitations sismiques.

    En gnral, on les utilise dans des types d'ouvrages spcifiques ayant subi une

    rflexion globale sur leurs construction ; les btiments industriels, par exemple.

    Parmi leurs avantages, on peut citer la rapidit de mise en place, la suppression du

    travail en hauteur et la possibilit d'intgrer des corbeaux qui sont utiliss en charpentes

    industrielles pour porter les poutres prfabriques.

    Le poteau aussi doit tre vrifi vis--vis des diffrentes tapes de la construction.

    Il faut noter que dans la situation du relevage, la charge admissible des douilles et

    ancres est rduite. Elle est infrieure ou gale 50% de la charge admissible en traction

    axiale.

    4.1.6. Les longrines :

    Les longrines peuvent aussi tre prfabriques. Les vrifications effectues pour les

    poutres peuvent tre appliques de la mme faon.

    Dans tous les cas, la pose se fait trs rapidement l'aide du matriel courant de

    chantier. Clavetage sur chantier simplifi, coffrage, ferraillage et coulage bton en une seule

    opration. L'assemblage des longrines est en gnral ralis par coulage des nuds au droit

    des fondations.

  • Comparaison entre le Coul sur place et le Prfabriqu

    Page 54

    4.2. Approche densemble : Adoption de la

    philosophie conceptuelle de la prfabrication :

    4.2.1. Lintrt de lapproche densemble :

    Il est trs important de tenir compte du fait que la prfabrication permet de meilleurs

    rsultats lorsque le projet est conu comme une construction prfabrique et non pas comme

    une adaptation dune conception traditionnelle coule en place. Les avantages principaux de

    la prfabrication sont obtenus lorsque, lors ds la conception, les points suivants sont pris en

    considration:

    4.2.1.1. Respect de la philosophie conceptuelle spcifique :

    Il faut bien connatre la philosophie conceptuelle spcifique de la construction

    prfabrique, car cest indispensable pour la ralisation dune construction optimale et

    conomique.

    Utiliser des systmes de stabilisation propres la prfabrication;

    o La construction par portiques avec colonnes et grandes poutres de

    toiture. Ils sont principalement utiliss pour des btiments comportant

    de grands espaces intrieurs dgags, comme des halls dusine,

    btiments de stockage, btiments commerciaux, etc. ;

    Figure 4-29 : Construction par portiques prfabriqus

    o La construction par ossature avec c