Matière : Construction générale
Chapitre n :5 Les gros œuvres :
Les gros oeuvres d’un
ouvrage est l'ensemble des elements qui constituent son ossature. L’ossature a
pour role la reprise des actions subies par la construction. Ces elements
assurent la solidite et la stabilite de l’ouvrage.
Le plancher est un ouvrage horizontal constituant une
separation entre deux niveaux d’une habitation.
Les planchers ou les dalles se composent de trois parties
distinctes :
• la partie portante: solive en bois, poutrelle metallique,
poutrelle prefabriquee en beton
arme ou precontraint, ainsi que le
hourdis de remplissage; les dalles en beton arme, pleines
ou a nervures, etc..
• le revêtement :
constituant le sol fini reposant sur l'ossature portante: carrelage, parquet en
bois, dallages divers executes sur place, revetements synthetiques, etc.
• le plafond realise
sous l'element porteur, enduit ou plaques prefabriquees en materiaux de tous
genres, etc.
Le béton resiste
bien a la compression mais tres mal a la traction (sa resistance a
la traction est de l’ordre 1/12 seulement de sa resistance a la
compression).
Le béton armé
remedie a ce defaut en disposant dans les zones tendues des
armatures d’acier dirigees suivant la direction des forces de
traction et capables d’y resister.
Avantages du béton armé
• Bonne resistance contre l’incendie et
l’agression de l’eau.
• Bonne resistance aux tassements locaux.
• Bonne rigidite.
• Entretien minimal.
• Longue duree de vie/ durable.
• Seul materiau disponible pour la plupart
des fondations.
• Plusieurs formes et assemblages: dalles simples, poutres,
poteaux, arcs, et coques.
Le beton enrobant les armatures est tendu
en meme temps qu’eux, ainsi le beton s’allonge. D’ou l’ apparition de fissures.
Par ces fissures, les armatures peuvent etre en contact direct avec le milieu
ambiant risque de corrosion.
le béton armé convient mal aux ouvrages
situés en milieu agressif.
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Inconvénients du BA
- Le béton armé est lourd: le poids
constitue un handicap pour les poutres de grande portee => la charpente
metallique se revele souvent plus economique.
Il est donc logique de chercher a
utiliser a plein la resistance du beton moyennant la precontrainte, mais
comment ? BETON PRECONTRAINT
Le béton précontraint
• Appliquer a l’avance (un pre-chargement) une compression
permanente au beton afin d’eliminer les contraintes de traction dues aux
charges qui seront appliquees posterieurement.
⇒la variation de contraintes dues a ces tractions ne provoque
qu’une decompression du beton=> la section du beton demeure entierement
comprimee.
⇒ Absence
de fissuration du beton.
Avantages du béton précontraint
• La precontrainte permet de reduire
voire eliminer la fissuration et la deflection (fleche) des elements de
structures en beton => un fonctionnement meilleur en service compare a celui
des structures en B.A.
• La section et la resistance du beton
sont exploitees a plein (100%)
• Les structures en B.P. peuvent
supporter des efforts beaucoup plus importants que celles en B.A. grace a la
possibilite d’emploi de materiaux (beton et acier) tres performants.
⇒Réduire les sections en béton => alléger les
structures en beton => augmenter les portees et
etendre le domaine d’application du beton.
Différents types de planchers
Selon les materiaux employes et les techniques mises en oeuvre, il
existe
differents types de planchers :
- Le plancher en bois,
- Le plancher metallique,
- Le plancher en beton dont on distingue deux varietes :
• La dalle en beton coulee en place sur un coffrage (c’est la
technique dite de
la dalle pleine) ou sur une predalle, ou plancher avec nervures.
• Le plancher prefabrique constitue de plusieurs elements
assembles.
Le plancher en bois
Le plancher en bois : plancher dont les elements porteurs sont
constitues par des poutres et des solives en bois.
Les planchers bois sont legers, ce qui les rend bien utiles dans le
cas ou les murs ne peuvent pas supporter une dalle beton. Ils sont employes
couramment dans les projets d'intervention sur l'existant parce qu'ils offrent
des reponses pertinentes aux contraintes techniques existantes et economiques
en comparaison d'autres materiaux.
Simplicite de mise en place
Facilite de faconnage
Faible poids propre
Isolation thermique et phonique
Plancher economique
Faible protection contre l’humidite
Le plancher métallique
• Domaines d’utilisation : Batiments de grandes portee et hauteur :
batiments industriels, constructions sportives, marches, ateliers d’aviation,
grandes surfaces …
Principaux avantages des
constructions en acier
• La légèreté : les constructions
en acier sont, en general, plus legeres que celles en beton arme ou
precontraint, en bois, en pierre …
• La solidité : grace a
l’homogeneite des materiaux utilises en construction metallique
• La résistance mécanique:
- Grande resistance a la traction
→franchissement de grandes portees.
- Bonne tenue aux seismes.
• L’industrialisation : les
elements de structures en acier prepares et mis en forme en atelier, arrivent
sur le chantier prets a etre montes et assembles.
Cela necessite des techniques et des
equipements modernes.
• L’imperméabilité: l’acier se
caracterise par son impermeabilite (fluides: liquide + gaz).
• Les possibilités architecturales:
beaucoup plus etendues qu’en beton.
• Les modifications: aisement realisables
(transformations, adaptations, surelevations ulterieures …).
Inconvénients des constructions
en acier
• Nécessité d’entretien régulier des
revêtements protecteurs contre la corrosion pour assurer la perennite de
l’ouvrage. L’acier tend a s’oxyder et a se corroder lorsqu’il est soumis
a des atmospheres humides, a des agressions chimiques, a la
condensation, qu’il est en contact avec l’eau
ou les sols.
• Mauvaise tenue au feu necessitant
des mesures de protection onereuse: le module d’elasticite de l’acier commence
a diminuer a partir de la temperature T=200°C. L’acier perd sa capacite
portante et
passe a l’etat plastique a partir de la
temperature T=600°C.
• Susceptibilité aux phénomènes
d’instabilité élastique: en raison de la minceur des profils (flambement,
deversement, voilement …).
Le plancher en béton
1. Le plancher nervuré
Les planchers nervures sont constitues d’une succession de
poutrelles paralleles appeles nervures, d’hourdis et d’une dalle
de compression.
- Les nervures sont les parties resistantes du plancher, elle
peuvent etre realisees sur place
ou prefabriquees.
- Les hourdis ou entrevous (corps creux) servent de coffrage a la
dalle de compression qui les recouvre. Ce sont sont des materiaux de
remplissage qui realisent une bonne isolation
thermique.
- La dalle de compression appelee aussi table de compression ou
dalle de repartition : dalle en beton coulee en place sur l’ensemble du
plancher. Elle est generalement armee d’un
treillis soude et son epaisseur courante est de 5cm environ. La
dalle de repartition donne au
plancher sa rigidite et assure le report descharges en direction
des poutrelles
La dalle pleine
La dalle pleine est un plancher en béton armé de 15 a 20 cm
d’epaisseur coule sur un coffrage plat. Le diametre des armatures incorporees
et leur nombre varient suivant les
dimensions de la dalle et l’importance des charges qu’elle
supporte. Ce type de plancher est tres utilise dans l’habitat collectif.
1.Execution du coffrage
2. Mise en place des armatures (ferraillage)
3. Coulage du beton dans le coffrage 4. Vibration du beton
5. Arrosage de la dalle
6. Decoffrage (demoulage) apres durcissement suffisant du beton.
Le plancher préfabriqué
• Les planchers prefabriques peuvent etre classes selon leur
methode de production et de mise en oeuvre en planchers completement ou
partiellement prefabriques.
• Les planchers entierement prefabriques sont composes d’elements
integralement realises en usine. Apres montage, ils sont liaisonnes a la
structure portante, les joints transversaux etant remplis de beton fin.
• L’utilisation de ces elements permet d’eviter les travaux de
coffrage fastidieux et ne necessite qu’un etanconnage minimal.
• Ce type de plancher est couramment employe pour les habitations,
appartements, bureaux et batiments industriels.
Plancher a poutrelles en double T
• Facilite et rapidite d’execution sur
chantier (coffrage et etaiement minimal)
• Grande capacite portante + Masse
reduite par sections transversales + possibilite de franchir des portees tres
importante allant a 30m
• Emploi notamment dans les planchers de
parking et batiments industriels ou l’aspect esthetique n’est pas important.
Plancher a dalles alveolees
Des canaux longitudinaux reduisent le
poids des planchers. Le pourcentage d’espace creux (le volume des canaux) varie
entre 30 et 50%.
• Les elements de plancher alveoles sont
realises en beton arme ou precontraint.
• Possibilite de franchir des portees
importantes (allant jusqu’a 15 m)
• Rapidite et facilite d’execution sur chantier + coffrage et
etaiement minimal
• Cout moins eleve par rapport a un
plancher a dalle pleine en B.A.
Le plancher semi - préfabriqué
Poutrelles en B.P. (photo UPP Laceramic)
• Plancher semi-prefabrique car la dalle de repartition est coulee
en sur place
• Rapidite et facilite d’execution sur chantier + coffrage et
etaiement minimal
• Cout moins eleve par rapport a un plancher nervure traditionnel
en B.A. entierement
coule sur place.
Plancher nervure a poutrelles prefabriquees en B.P. et a dalle de
repartition coulee en œuvre.
Le plancher avec prédalle
• La predalle : plaque prefabriquee en
beton arme ou en beton precontraint de 5-8 cm d’epaisseur environ, constituant
la partie inferieure du plancher. La predalle participe a la resistance du
plancher et fait egalement office d’element de coffrage en beton.
• Les predalles sont, en principe,
deposees a la grue, de facon a reposer sur des murs existants ainsi que - dans
les cas de figure ou c’est requis - sur un etayage a preparer sur le chantier,
puis recouvertes de beton.
• La partie superieure est rugueuse et la
partie inferieure est lisse et uniforme – Sur chantier la predalle est
completee par un betonnage qui, apres durcissement, donne un plancher en beton
arme homogene, monolithe et massif.
• L'epaisseur finale du plancher peut
varier en fonction de la surcharge et de la portee de 12 a 30 cm.
Avantages du plancher avec prédalle
- Economie en coffrage en main d’oeuvre
et en temps.
- Un plancher resistant et repondant aux
exigences les plus elevees a un prix interessant.
- Toutes les reservations, decoupes, etc.
sont incorporees dans l’element prefabrique.
- Apres spatulage, la face inferieure du
plancher peut etre directement peinte ou tapissee. L' aspect lisse des
predalles rend inutile un plafonnage.
- Une production et mise en oeuvre
independante des conditions atmospheriques, ce qui supprime les risques de
retards et de frais inutiles.
- Une realisation sur mesure est possible
des que les dimensions du batiment sont connues.
- Les predalles peuvent directement etre
posees sur chantier a l'aide d'un camion grue.
Les poutres
• La poutre : piece horizontale en beton arme de section
generalement rectangulaire supportant une partie du plancher.
• La poutre repose a ses extremites sur des poteaux ou des murs. La
poutre principale d’une structure porteuse est parfois appelee poutre
maitresse.
• La partie de poutre en saillie par rapport a la sous-face du
plancher s‘appelle la retombee de poutre. La poutre est dite noyee lorsqu’elle
est totalement incorporee dans l’epaisseur du
plancher.
• Les fabricants qui commercialisent les poutrelles et les hourdis
distribuent egalement des poutres prefabriquees en beton precontraint. Leur
utilisation supprime, sur le chantier, les operations de coffrage, de coulage
du beton et de decoffrage
Les murs
1.
Mur de refend
• Mur porteur situe a l’interieur d’un
batiment, supportant le poids des charges superieures (etages, grenier ou
combles) et transmettant toutes ces charges, y compris la sienne et les surcharges
d’utilisation (personnes et mobilier), aux fondations.
• Les murs porteurs tiennent un role
primordial dans la solidite et l’equilibre de la construction. Ils sont
traditionnellement en beton coffre, en prefabrique ou en parpaing. Le cout
varie en fonction du materiau utilise ainsi que de l’isolant ajoute.
2.
Mur de soutènement
• Le role des ouvrages de soutenement est
de retenir les massifs de terre. Il en existe une grande variete se
caracterisant par des fonctionnements differents conduisant a des etudes de
stabilite interne specifiques.
