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- 2. ET LOGEMENT BÉTON SYSTEMES CONSTRUCTIFS ET CHOIX DES PRODUITS LES MURS LES PLANCHERS BÉTO ET LOGEMENT
- 3. ET LOGEMENT BÉTON BÉTONET LOGEMENT SYSTEMES CONSTRUCTIFS ET CHOIX DES PRODUITS
- 4. ET LOGEMENT BÉTON • Ce que l’on attend d’un bâtiment : – La stabilité et la résistance mécanique, – L’isolation thermique, – L’isolation acoustique, – L’accessibilité, – La protection parasismique, – Le respect de l’environnement, – La résistance au feu. Systèmes constructifs et choix des produits Introduction
- 5. ET LOGEMENT BÉTON MURS ET CLOISONSMURS ET CLOISONS 1. Produits de maçonnerie 2. Composants pour murs AUTRES COMPOSANTSAUTRES COMPOSANTS POUR LE BÂTIMENTPOUR LE BÂTIMENT 3. Conduits aérauliques et gaines en béton 4. Tuiles en béton 5. Escaliers 6. Éléments de structures Les produits pour le bâtiment Systèmes constructifs et choix des produits
- 6. ET LOGEMENT BÉTON MURS ET CLOISONSMURS ET CLOISONS 1. Produits de maçonnerie 2. Composants pour murs AUTRES COMPOSANTSAUTRES COMPOSANTS POUR LE BÂTIMENTPOUR LE BÂTIMENT 3. Conduits aérauliques et gaines en béton 4. Tuiles en béton 5. Escaliers 6. Éléments de structures Systèmes constructifs et choix des produits Les produits pour le bâtiment
- 7. ET LOGEMENT BÉTON MURS ET CLOISONSMURS ET CLOISONS 1. Produits de maçonnerie 2. Composants pour murs AUTRES COMPOSANTSAUTRES COMPOSANTS POUR LE BÂTIMENTPOUR LE BÂTIMENT 3. Conduits aérauliques et gaines en béton 4. Tuiles en béton 5. Escaliers 6. Éléments de structures Systèmes constructifs et choix des produits Les produits pour le bâtiment
- 8. ET LOGEMENT BÉTON PRODUITS POUR PLANCHERSPRODUITS POUR PLANCHERS 1. Éléments pour planchers à poutrelles 2. Grands éléments de planchers Systèmes constructifs et choix des produits Les produits pour le bâtiment
- 9. ET LOGEMENT BÉTON PRODUITS POUR PLANCHERSPRODUITS POUR PLANCHERS 1. Éléments pour planchers à poutrelles 2. Grands éléments de planchers Systèmes constructifs et choix des produits Les produits pour le bâtiment
- 11. ET LOGEMENT BÉTON • Il existe 2 grandes familles de produits Préfabriqués: – Les éléments de maçonnerie – Les panneaux de façade • Chacune d’entre elles permettent de répondre à des exigences spécifiques Les murs Les produits
- 12. ET LOGEMENT BÉTON La maçonnerie • Il s’agit du mode constructif le plus ancien, mais qui a connut de nombreuses évolutions ces dernières années • Ce système constructif reste utilisé dans plus de 90 % des maisons individuelles en France • Les principaux avantages sont : – La facilité de la mise en œuvre – Sa grande résistance mécanique Les murs
- 13. ET LOGEMENT BÉTON • Normes sur les produits – NF EN 771-3 Compil Blocs en béton à enduire et apparents – NF EN 771-3/CN Complément national à la NF EN 771-3 – NF EN 771-4 Compil Blocs en béton cellulaire – NF EN 771-4/CN Complément national à la NF EN 771-4 – NF EN 771-5 Compil Blocs en pierre reconstituée – NF EN 771-5/CN Complément national à la NF EN 771-5 • Normes de conception et de mise en œuvre – DTU 20.1 Ouvrages en maçonnerie de petits éléments – Eurocode 6 (NF EN 1996) : calcul des ouvrages en maçonnerie Les murs La maçonnerie : les textes de référence
- 14. ET LOGEMENT BÉTON Un système complet Chaînage horizontal Blocs creux Planelle Linteau Chaînage vertical Appui de fenêtre Blocs d’angle Et aussi Blocs pleins Blocs perforés Blocs coffrage Blocs de parement Blocs d’about Bloc d’angle Bloc linteau Planelle Les murs
- 15. ET LOGEMENT BÉTON Les règles de mise en œuvre • La conception des ouvrages en maçonnerie est actuellement régie par le DTU 20.1 • Ce DTU a et va encore évoluer dans l’avenir avec l’arrivée des normes européennes (Eurocodes, normes produits), ainsi : – La pose collée a été introduite dans la dernière version, – Les blocs de coffrage vont être prochainement intégrés, – La partie dimensionnement du DTU devra être conforme à l’Eurocode 6. Les murs
- 16. ET LOGEMENT BÉTON Maçonnerie à joints minces • Le nouveau DTU 20.1 introduit la pose collée comme technique traditionnelle. • Il définit les règles de mise en œuvre qui lui sont propres. • Les caractéristiques des blocs pour la pose à joints minces sont à faibles tolérances dimensionnelles. – Ils doivent être de classe : D3 (blocs calibrés) D4 (blocs rectifiés) Les murs
- 17. ET LOGEMENT BÉTON Le mortier pour joints minces est doit être sous avis technique ou DTA • 2 outils d’application existent : – La pelle crantée (pour les blocs calibrés) – Le rouleau (pour les blocs rectifiés) Les murs Maçonnerie à joints minces
- 18. ET LOGEMENT BÉTON • La maçonnerie à joints minces permet : – De diminuer le temps de mise en œuvre, – De diminuer les consommations d’eau sur chantier, – De diminuer les nuisances sonores lors de l’exécution. • La maçonnerie à joints minces entre parfaitement dans la démarche de développement durable et de respect de l’environnement. Les murs Maçonnerie à joints minces
- 19. ET LOGEMENT BÉTON Maçonnerie de blocs de coffrage (Blocs à bancher) • Les blocs coffrage sont constitués de 2 parois servant de coffrage et reliées entre elles par des entretoises • Ils sont montés à sec ou maçonnés au mortier • La partie centrale est remplie sur site d’un béton fluide Les murs
- 20. ET LOGEMENT BÉTON Les murs Maçonnerie de blocs de coffrage
- 21. ET LOGEMENT BÉTON Maçonnerie de blocs de coffrage • La résistance des murs de blocs de coffrage est déterminée selon le DTU 23.1 (murs en béton banché). • Ces murs ont une importante résistance à la compression et à la flexion. • Ils sont donc très utilisés en soubassement. Les murs
- 22. ET LOGEMENT BÉTON Eurocode 6 : Calcul des structures en maçonnerie Eurocode 6 : Calcul des structures en maçonnerie Donne les méthodes de calcul des bâtiments en maçonnerie. Précise quelques dispositions de mise en œuvre. Les murs
- 23. ET LOGEMENT BÉTON • NF EN 1996-1-1 : Mars 2006 + AN Partie 1-1 : règles générales pour ouvrages en maçonnerie armée et non armée • NF EN 1996-1-2 : Septembre 2006 + AN Partie 1-2 : règles générales - Calcul du comportement au feu • NF EN 1996-2 : Juin 2006 + AN Partie 2 : conception, choix des matériaux et mise en oeuvre des maçonneries • NF EN 1996-3 : Juin 2006 + AN Partie 3 : méthodes de calcul simplifiées pour les ouvrages de maçonnerie non armée Les murs Eurocode 6 : Calcul des structures en maçonnerie
- 24. ET LOGEMENT BÉTON L’Eurocode 6 classe les blocs en plusieurs groupes selon leurs caractéristiques géométriques Groupe 3 Groupe 1 Blocs creux Blocs pleins ou perforés Les murs Eurocode 6 : Calcul des structures en maçonnerie
- 25. ET LOGEMENT BÉTON Résistance du bloc fb Résistance du mortier fm Résistance du mur fk Résistance de calcul du mur fd Coefficient de sécurité γM Les murs Eurocode 6 : Résistance à la compression
- 26. ET LOGEMENT BÉTON Résistance à la compression des blocs – Résistance déclarée à la compression : Différences entre résistance caractéristique garantie à 95 % Rc et Résistance moyenne Rm • Les produits en béton déclarent une résistance caractéristique Rc •Les autres matériaux déclarent une résistance moyenne Rm Le facteur de passage de Rc à Rm est fixé à 1,18 pour les blocs en béton Les murs
- 27. ET LOGEMENT BÉTON – Exemple avec un élément de dimensions (longueur x largeur x hauteur) 500 x 200 x 200 mm : Élément en béton de granulats courants de résistance déclarée Rc = 4 MPa, On obtient fb = Rc x δ x β x χ = 4 x 1,15 x 1,18 x 1 Élément en terre cuite de même dimensions et de résistance moyenne déclarée Rm = 4 MPa, On obtient fb = Rm x δ x χ = 4 x 1,15 x 1 Élément en béton cellulaire de même dimensions et de résistance moyenne déclarée Rm = 4 MPa, On obtient fb = Rc x δ x β x χ = 4 x 1 x 1,18 x 0,80 fb = 5,43 MPa fb = 4,60 MPa fb = 3,78 MPa Les murs Résistance à la compression des blocs
- 28. ET LOGEMENT BÉTON Propriétés mécaniques de la maçonnerie – Résistance caractéristique à la compression fk 3,07,0 mbk ffKf ××= Où : K est le facteur de forme (tableau) fb est la résistance moyenne normalisée à la compression des blocs, fm est la résistance caractéristique à la compression du mortier (limitée à 2 x fb), Eléments de maçonnerie Joints épais Joints minces Groupe 1 (pleins et perforés) 0,55 0,80Béton de granulats courants Groupe 3 (creux) 0,40 0,50 85,0 bk fKf ×= Joints épais Joints minces – Résistance de calcul à la compression fd : M k d f f γ = Où : γM est le coefficient partiel de sécurité de la maçonnerie. Les murs
- 29. ET LOGEMENT BÉTON Exemple de valeurs de résistance à la compression avec des éléments de dimensions 500 x 200 x 200 mm et mortier pour joints épais fm = 10 MPa : fk dénomination fb Joints épais Joints minces B 80 10,86 5,83 6,07 B 120 16,28 7,74 8,57groupe 1 B 160 21,71 9,46 10,95 B 40 5,43 2,61 2,11 B 60 8,14 3,46 2,97 béton de granulats courants groupe 3 B 80 10,86 4,24 3,80 B 30 3,26 2,21 2,18béton cellulaire groupe 1 B 40 5,43 3,59 3,37 B 80 9,20 5,19 4,95 B 120 13,80 6,89 6,98groupe 1 B 160 18,40 8,43 8,92 Terre-cuite Les murs Eurocode 6 : Résistance à la compression
- 30. ET LOGEMENT BÉTON Coefficient de sécurité γM Le coefficient de sécurité de la maçonnerie γM dépend de : du niveau de contrôle de l’exécution sur chantier (IL1, 2 ou 3), de la catégorie des éléments (catégorie I ou II) (les blocs NF sont de catégorie I), si le calcul est effectué pour une situation courante d’utilisation ou en situation sismique. Les murs
- 31. ET LOGEMENT BÉTON Niveaux de contrôle Niveaux de contrôle Caractéristiques Exigences IL1 Contrôle normal Auto-contrôle IL2 Contrôle normal Contrôle conforme aux procédures de l'organisme IL3 Contrôle étendu Contrôle par tierce partie Il existe 3 niveaux de contrôle. Ils dépendent de la gestion de la qualité et de vérification de la mise en œuvre sur chantier. Dans le cas de contrats de Conception-Construction, le concepteur peut être considéré comme une personne indépendante pour les besoins de surveillance des travaux. Les murs
- 32. ET LOGEMENT BÉTON Le coefficient de sécurité γM dépend de la catégorie des matériaux utilisés (catégorie I ou II et du mortier), mais aussi du niveau de contrôle de la mise en œuvre. γm Niveaux de contrôle Maçonnerie constituée de : IL3 IL2 IL1 Eléments de Catégorie I, mortier performanciel 1,5 2,0 2,5 Eléments de Catégorie I, mortier de recette 1,7 2,2 2,7 Eléments de Catégorie II, tout mortier 2,5 3,0 3,5 Les murs Coefficient de sécurité γM
- 33. ET LOGEMENT BÉTON Panneaux de façade Les panneaux de façade permettent : – D’offrir au concepteur une large palette de couleurs et de textures, à la fois élément de structure et élément plastique, et de traduire en volumes simples ou complexes la pensée de l’architecte. – De garantir la qualité de l’ouvrage et l’homogénéité des parements grâce à la préfabrication. Les murs
- 34. ET LOGEMENT BÉTON De nombreux aspects de surface peuvent être obtenus soit par : – les empreintes du moule, – les traitements de finition après démoulage. Les murs Panneaux de façade
- 35. ET LOGEMENT BÉTON On distingue principalement 3 fonctions mécaniques possibles : Elément porteur Elément autoporteur Elément suspendu Les murs Panneaux de façade
- 36. ET LOGEMENT BÉTON • L’organisation générale des liaisons et leur choix doivent faire l’objet d’une étude mécanique prenant en compte les différentes phases de réalisation et d’utilisation de l’édifice. Les murs Panneaux de façade
- 37. ET LOGEMENT BÉTON Les murs Panneaux de façade
- 38. ET LOGEMENT BÉTON BÉTONET LOGEMENT LES PLANCHERS
- 39. ET LOGEMENT BÉTON • Il existe 4 familles de planchers Plancher sous-toiture Plancher sous comble Plancher d’étage (plancher intermédiaire) Plancher bas (sur sous-sol ou vide sanitaire) Les planchers Les produits
- 40. ET LOGEMENT BÉTON • Les planchers à poutrelles et entrevous sont utilisés dans 80 % des maisons individuelles. • En petits collectifs, les planchers à prédalles sont majoritaires. • Les dalles alvéolées sont principalement employées pour les bâtiments industriels et les bureaux. Les planchers Les produits
- 41. ET LOGEMENT BÉTON Les planchers Les produits
- 42. ET LOGEMENT BÉTON Planchers : textes de référence • Normes sur les produits : – NF EN 1168 Dalles alvéolées. – NF EN 13747 Prédalles. – prEN 15037-1 Poutrelles. – prEN 15037-2 Entrevous en béton. • Normes de conception et de mise en œuvre : – DTU 23.2 Planchers de dalles alvéolées sorti en août 2008 – DTU 23.4 Planchers à prédalles à paraître courant 2009 – DTU 23.5 Planchers à poutrelles et entrevous prévu en 2011 – Eurocode 2 (NF EN 1992) : calcul des ouvrages en béton armé et précontraint Les planchers
- 43. ET LOGEMENT BÉTON Planchers à poutrelles • Planchers bas : 2 solutions courantes Les planchers
- 44. ET LOGEMENT BÉTON • Planchers intermédiaires Les planchers Planchers à poutrelles
- 45. ET LOGEMENT BÉTON • Nouveauté positive de la RT 2005 : Renforcement des exigences d’isolation de 20 % des liaisons entre planchers et murs extérieurs. Les planchers Planchers à poutrelles
- 46. ET LOGEMENT BÉTON 2 Étayer (si précisé sur le plan de pose) sans forcer les poutrelles conformément aux indications du bureau d’études du fabricant. 3 Poser les entrevous 4 Mettre en place les armatures courantes et celles du chevêtre s’il y a lieu. 5 Bétonner la dalle de compression en évitant les masses ponctuelles. Béton de granulométrie courante 15 mm. Résistance béton à 28 jours = 25 MPa 6 Attendre au moins trois semaines avant de retirer les étais. 1 Mettre en place les poutrelles, un entrevous à chaque extrémité posé non serré pour conserver le bon écartement. Des entrevous borgnes jouxtent les chaînages. • Les 6 étapes de la réalisation d’un plancher à poutrelles et entrevous (pose avec étais) Les planchers Planchers à poutrelles
- 47. ET LOGEMENT BÉTON • Dispositions constructives minimales (hors zones sismiques) Longueur d’appui des poutrelles Au moins 5 cm sur chacun des murs en maçonnerie. 2 cm sur les poutres préfabriquées. About et rives de planchers Une planelle scellée de 5 cm d’épaisseur réduit les risques de fissuration de l’enduit extérieur. Avantage : elle sert de coffrage au chaînage. Chapeaux en rive et sur appui intermédiaire Armature HA8. Les planchers Planchers à poutrelles
- 48. ET LOGEMENT BÉTON • Dispositions constructives minimales (hors zones sismiques) (suite) Dalles de compression 4 à 5 cm d’épaisseur mini au dessus des entrevous et 3 cm au-dessus des poutrelles. Armatures : les fils porteurs du treillis sont placés perpendiculairement aux poutrelles. Chaînages horizontaux Ils comportent une armature de renfort de section mini 1,5 cm2 , soit en pratique 2 aciers HA10 (ou 3 HA8). Les planchers Planchers à poutrelles
- 49. ET LOGEMENT BÉTON • Dispositions constructives minimales en zones sismiques BÉTON Les planchers Planchers à poutrelles
Notes de l'éditeur
- Les produits de maçonnerie représentent la moitié de la production de l’Industrie du Béton (IB)
- Plus de 70 % des maisons individuelles construites en France le sont avec des blocs en béton
- CN : Complément National
- Une nouvelle version du DTU 20.1 (qui traite des murs de maçonnerie de petits éléments) est sortie en octobre 2008. Elle intègre les normes produits européennes (les normes NF EN 771). Cette révision a également été l’occasion d’introduire la pose à joints minces.
- La à joints minces des blocs en béton existe depuis le début des années 90 avec la réalisation de chantiers expérimentaux à Reims en 1992. La technique de la pose collée nécessite l’emploi de blocs à tolérances réduites (D3 ou D4). Les tolérances dimensionnelles sont inférieures à 1 mm.
- On estime à 30 % le temps de mise en œuvre économisé.
- Le béton de remplissage doit être de classe d’affaissement S4 pour les blocs à enduire et S3 pour ceux destinés à rester apparents.
- Les annexes nationales (AN) des Eurocode 6 parties 1-2 et 2 ont été publiées en 2008. Les deux autres le seront en 2009.
- L’Eurocode 6 partie 1.1 définit 4 groupes. Basés sur des caractéristiques géométriques (taille et volume des alvéoles, épaisseur des parois, …), les groupes permettent de déterminer le comportement mécanique de la maçonnerie. Les blocs en béton sont principalement du groupe 1 (éléments creux ou perforés) ou 3 (éléments creux).
- La résistance de calcul à la compression du mur de maçonnerie, notée fd, est obtenue en divisant la résistance caractéristique à la compression fk par le coefficient de sécurité de la maçonnerie γ m. La résistance fk est obtenue à partir de la résistance moyenne normalisée du bloc, fb (différente de la résistance déclarée) et de la résistance du mortier fm. Pour obtenir la résistance de calcul d’un mur, il faut ensuite multiplier fd par un coefficient de pondération Φ, permettant de tenir compte de l’élancement du mur et de l’excentricité des charges (Φ < 1). Dans le DTU actuel, la résistance de calcul du mur est obtenue directement en divisant la résistance déclarée du bloc par un coefficient global de sécurité N. Ce coefficient, pour les blocs en béton, était de 6 pour un chargement centré et de 8 pour un chargement excentré.
- Les produits en béton déclarent une résistance caractéristique garantie à 95 %. L’Eurocode 6 est basé sur une résistance moyenne. Il a donc été introduit dans l’annexe nationale de l’Eurocode 6 partie 1.1 une facteur β permettant de passer de la résistance caractéristique à la résistance moyenne. Ce coefficient β a été fixé à 1,18 pour les blocs en béton.
- La résistance moyenne normalisée des blocs fb est obtenue par les formules suivantes : Pour les blocs en béton fb = Rc * β * δ * χ Rc est la résistance déclarée (Rc = 4 pour un B40) β = 1.18 coefficient de passage de la résistance caractéristique à la résistance moyenne (pour les blocs en béton uniquement, les autres matériaux déclarent une résistance moyenne) δ Coefficient de forme (1.15 pour un bloc de dimensions 20*20*50) (donné par la NF EN 772-1). Il est de 1 pour les blocs en béton cellulaire autoclavé Χ coefficient de conditionnement (0,8 pour les blocs en béton cellulaire autoclavé et 1 pour les autres blocs en béton)
- Formules permettant d’obtenir la résistance caractéristique à la compression de la maçonnerie fk et la résistance de calcul fd
- Il est important de se souvenir que la résistance déclarée ne correspond pas à la résistance moyenne normalisée fb utilisée dans l’Eurocode 6.
- Ces valeurs devront être confirmées lors de la publication de l’AN de l’Eurocode 6 partie 1.1. L’emploi de produits certifiés et une mise en œuvre contrôlée permettent de réduire le coefficient de sécurité γm.
- La portée des planchers à poutrelles est de l’ordre de 4 à 5 m. Pour les planchers à prédalles, la portée peut aller à 6 m et pour les planchers à dalles alvéolées, il est possible d’atteindre les 10 à 12 m (8 à 10 m en général).
- 1 exemple de plancher à poutrelles (en haut à gauche) et de 2 planchers à dalles alvéolées.
- prEn signifie que la norme n’est pas encore publiée et qu’elle est encore en phase provisoire.
- La liaison entre le plancher et le mur est à l’origine de déperditions thermiques. Il est possible de réduire ce pont thermique en plaçant un isolant, coupant totalement ou non la dalle de compression du plancher. Pour être efficace, l’isolant au niveau du plancher doit être dans la continuité de l’isolation de la paroi.