PLANCHERS & TERRASSES

Les Planchers et les terrasses

A°) Les Planchers

a) Introduction et Rôles

1) Introduction

Les dalles, ou planchers sont l’un des éléments les plus importants de la superstructure.

Ils offrent une surface plane sur laquelle il est possible de circuler ou d’entreposer les marchandises ou encore sous lesquels il sera possible de s’abriter.

La plupart des constructions font appel à des dalles pour ces fonctions: sont sous formes de dalles en béton uniquement, soit encore sous forme de planchers mixtes ( aciers béton, bois béton).

On caractérise souvent les dalles comme des éléments dont l’épaisseur est faible devant les dimensions en plan ce qui rend ces éléments très économiques.

Rappelons à ce niveau que les dalles et planchers jouent un rôle important dans la stabilité des constructions aux charges horizontales(vent et séisme). Ceci dans la mesure où ces derniers contribuent grandement dans la distribution des efforts horizontaux aux éléments du contreventement. D’autre part, les planchers jouent aussi un rôle non pas moins négligeable : celui de reprendre puis transmettre les charges verticales aux éléments porteurs horizontaux (poutres) qui seront chargés dans un second temps de les retransmettre aux éléments porteurs verticaux ( poteaux, colonnes, et voiles) lesquels les feront descendre au sol via les fondations.

2) Rôles des planchers

Les planchers en tant qu’éléments structurels auront pour rôles essentiels:

• Plate forme porteuse pour l’étage considéré

• Toit ou ouverture pour l’étage sous jacent

• D’écran permettant le confort de l’habitant

• D’élément de stabilité.

Ainsi, se dégage les principales exigences pour tout type de plancher:

• Résistance aux charges verticales ( permanentes et surcharges d’exploitation)

• Elément assurant la transition des efforts horizontaux ( poussée des terres, vent, séisme) vers les éléments de contreventement.

• Permettre la circulation verticale entre étage à l’aides de trémies (escaliers, cages d’ascenseurs)

• Permettre le passage de conduits de fumée, de ventilation ou encore réservation pour vide ordures

• Supports des plafonds qu’ils soient adhérents ou suspendus

• Ecran isolant entre étage. Cette isolation peut être:

- Isolation acoustique

- Isolation thermique

- Coupe feu en cas d’incendie.

3) Classification des Planchers

3-1) Les planchers peuvent être classés en fonction du matériau les constituant: On distingue alors :

• Planchers en béton armé: largement utilisés en construction moderne en raison de leur grande stabilité, résistance ainsi que leurs faible coût.

• Planchers en béton précontraint: Ce type de plancher qui est en réalité très proche des planchers en béton armé offrent des portées très intéressantes. Seul inconvénient un léger surcoût par rapport aux dalles traditionnelles en béton armé.

• Les planchers en acier: Largement utilisés dans les constructions industrielles et ouvrages d’art.

• Les planchers mixtes acier béton: Très économiques car alliant les avantages du béton et de l’acier en même temps. Seul inconvénient la nécessité d’un faux plafond suspendu ainsi qu’une mauvaise tenue au feu si des dispositions particulière ne sont pas prises.

• Planchers en bois: très utilisés en construction traditionnelle.

3-2) Les planchers peuvent être classés en fonction du type d’appui:

3-2-1) Appuis linéaires: Ce type d’appui est assuré soit par des poutres en périphérie des différents panneaux de dalles soit au moyen de murs en maçonnerie ( construction traditionnelles) ou plus généralement par des voiles en béton armé.

sur murs de façades et refends

sur poutres

3-2-2) Appuis ponctuels: ce type d’appui est assuré au moyen de poteaux, colonnes en béton armé ou en acier ou également mixtes acier béton.

Appuis sur poteaux seuls

b) Terminologies

Le plancher en béton dont on distingue deux variétés :

• La dalle en béton coulée en place sur un coffrage (c’est la technique dite de la dalle pleine) ou sur une prédalle.

• Le plancher préfabriqué constitué de plusieurs éléments assemblés.

Les professionnels du bâtiment nomment les différents planchers d’une habitation d’une façon particulière : ainsi l’appellation « plancher haut du rez-de-chaussée » désigne-t-elle le plancher qui sépare le rez-de-chaussée du premier étage. Ce même plancher peut également s’intituler « plancher bas du premier étage ».

La dalle pleine : plancher en béton armé de 10 à 20-cm d’épaisseur coulé sur un coffrage plat. Le diamètre des armatures incorporées et leur nombre varient suivant les dimensions de la dalle et l’importance des charges qu’elle supporte.

Ce type de plancher est très utilisé dans l’habitat collectif

La prédalle : plaque préfabriquée en béton armé ou en béton précontraint de 5-cm d’épaisseur environ, constituant la partie inférieure du plancher. La prédalle participe à la résistance du plancher et fait également office d’élément de coffrage en béton.

La poutrelle : poutre préfabriquée de faible section en béton armé ou en béton précontraint. Les poutrelles qui constituent la structure porteuse du plancher reposent à leurs extrémités sur des murs porteurs ou des poutres en béton armé.

Les poutrelles son disposées à intervalles réguliers (tous les 60-cm environ) et reçoivent les hourdis.

POUTRELLES ENTREVOUS

Les poutrelles ...

• Le hourdis appelé aussi entrevous ou corps creux : élément préfabriqué en béton de gravillons, en terre cuite ou en polystyrène, mis en place entre les poutrelles d’un plancher. Les hourdis servent généralement de coffrage à la dalle de compression qui les recouvre. Les entrevous en polystyrène qui assurent au plancher une bonne isolation thermique sont essentiellement utilisés pour les planchers recouvrant un vide sanitaire ou un local non chauffé (cave, garage…).

A l’origine, l’entrevous est l’intervalle ou l’espace situé entre deux solives d’un plancher en bois. Par extension, de nos jours, le mot désigne également le bloc manufacturé servant à remplir cet espace.

• Le hourdis négatif appelé aussi entrevous bas ou plaque négative : hourdis spécial de faible hauteur mis en place lorsque l’on souhaite augmenter localement l’épaisseur de la dalle de compression.

La portée : distance qui sépare les deux points d’appui d’une poutrelle ou d’une poutre.

La trémie : ouverture ménagée dans un plancher pour permettre le passage d’un escalier, d’un ascenseur, d’une gaine technique, d’un conduit de fumée ou de ventilation. La réalisation d’une trémie dans un plancher préfabriqué nécessite souvent la mise en place de chevêtres.

Le chevêtre : petite poutre noyée, en béton armé, disposée perpendiculairement aux poutrelles d’un plancher et située au droit d’une trémie. Le chevêtre supporte l’extrémité des poutrelles interrompues par la présence de la trémie.

La réservation : dispositif particulier (petit coffrage ou bloc de polystyrène) mis en place dans l’épaisseur du plancher avant le coulage de la dalle pour faciliter ultérieurement

l’exécution des trous nécessaires au passage de gaines, conduites, câbles…

La mezzanine : à l’origine, une mezzanine est un étage intermédiaire ménagé entre deux étages principaux.

Par extension, de nos jours, ce mot désigne la portion de plancher, ouvert sur le niveau inférieur et dont le bord libre est équipé d’un garde-corps.

L’encorbellement : toute construction faisant saillie sur un mur. Ce mot est le plus souvent associé à un nom d’ouvrage.

Ainsi l’appellation dalle en encorbellement désigne une dalle de balcon ou un palier d’escalier placé en porte à faux par rapport à un mur.

Le dallage: ouvrage horizontal reposant sur le sol et constituant le plancher bas d’une habitation bâtie sur terre-plein (c’est à dire ne possédant ni sous-sol et ni vide sanitaire). Les éléments constitutifs d’un dallage sont, de bas en haut :

• Le blocage en pierres: constitué de tout venant de carrière compacté, d’une épaisseur moyenne de 20 à 30-cm, et souvent recouvert d’une fine couche de sable servant d’assise aux panneaux isolants. Le blocage est parfois appelé hérisson bien que ce terme désigne un type particulier de blocage dans lequel des pierres de grandes dimensions sont posées à la main, côte à côte, en position verticale.

• Le panneau isolant en polystyrène incompressible de 5-cm d’épaisseur environ.

• Le film polyéthylène : feuilles de plastique disposées sur les panneaux isolants et relevées au niveau des murs. Le film protège le dallage des éventuelles remontées d’humidité en provenance du sol.

• La dalle en béton de 15-cm d’épaisseur moyenne armée le plus souvent d’un treillis soudé.

• Le vide sanitaire : espace ventilé situé ente le premier plancher d’une habitation et le sol naturel.

• La dalle de compression (appelée aussi table de compression ou dalle de répartition ) : dalle en béton coulée en place sur l’ensemble du plancher constitué par les poutrelles et les hourdis. Elle est généralement armée d’un treillis soudé et son épaisseur courante est de 5-cm environ.

La dalle de répartition donne au plancher sa rigidité et assure le report des charges

en direction des poutrelles. Le béton qui ne comble que l’espace libre entre les entrevous sans recouvrir ces derniers est appelé béton de clavetage.

Le plancher préfabriqué: plancher dont l’ossature porteuse est constituée d’éléments en béton. Ce type de plancher est couramment employé pour les maisons individuelles car il peut être mis en oeuvre avec des moyens de levage limités.

Ce plancher est constitué principalement de poutrelles, de hourdis et d’une dalle de

Compression.

c) Procédés de réalisation des Planchers

1) Les planchers coulés en place.

Le plancher (dalle) est coulé en place, les poutres sont ou non préfabriquées. Le coffrage permet de supporter le poids du béton à l’état frais.

Ce mode de réalisation permet d’obtenir un monolithisme important des planchers. Le parement de décoffrage des dalles est uniforme( qualité de jonction de la peu de coffrage).

Les coffrages peuvent être métalliques( tables coffrantes industrielles de faible modularité) . Certains coffrages permettant la réalisation des poutres( planchers nervurés). Ce type de coffrage ne peut être utilisé que si le plancher présente une trame régulière.

Actuellement les coffrages les plus utilisés sont réalisés à partir d’éléments manuportables constitués une peau de coffrage en panneau bois.

• Un platelage ( poutres principales et transversales) en bois ou à âme métallique.

• Un étaiement.

Généralement, afin de simplifier les opérations de coffrage des planchers, les retombées de poutres sont réalisées avant la mise en œuvre des coffrages des dalles. Les retombées des poutres peuvent être réalisées en place ou préfabriquées.

2) Les planchers à prédalles BA préfabriquées.

Ce type de plancher est constitué de prédalles préfabriquées( de 50 à 100 mm) comportant les armatures principales du plancher ( art: B 7.6 du BAEL 91). Les prédalles sont disposées cote à cote(reposant généralement sur deux appuis parallèles) et constituent le coffrage dit « perdu » du plancher.

Le monolithisme du plancher est obtenu par adhérence du béton coulé en place de la dalle de compression et la mise en œuvre d’un TS au droit des joints des prédalles.

Les prédalles peuvent être préfabriquées sur chantier( préfabrication foraine) ou en usine. Leurs dimensions se limitent à des portées de 6m pour les prédalles en BA ( 8m pour les prédalles en BP) de surface inférieure à 25 m2 et de largeur usuelle inférieure à 2.40 m ( gabarit routier).

Les phases de levage, de stockage et de mise en œuvre doivent être soignées.

PREDALLES :

le plancher conçu avec des prédalles peut être considéré comme un plancher en beton arme ordinaire, mis a part quelques détails de calcul au niveau de la reprise des efforts tranchants.

La prédalle classique constitue le coffrage et assure la résistance du plancher. Elle est utilisable pour tous types d’ouvrages et permet de s’adapter a toutes les contraintes architecturales. La face supérieure de la predalle est rugueuse afin d’avoir un plancher monolithique une fois la dalle décompression coulée.

3) Les planchers hourdis à poutrelles BP et entrevous:

Il s’agit d’un plancher constitué d’élément manuportables ( poutrelles en BP, entrevous) formant un coffrage perdu et solidarisés par une dalle de compression coulée en place et d’un TS.

Les portées courantes sont de l’ordre de 5m.

Le stockage et l’étaiement des poutrelles en BP doivent être soignés.

4) Les planchers collaborant.

Ce type de plancher est principalement destiné aux ouvrages industriels à structure ( poutres et poteaux) métallique.

Le coffrage est constitué de bacs en tôle d’acier nervurée T.A.N constituant également l’armature du plancher BA. Le béton est coulé en place, un TS assure le monolithisme de l’ensemble.

5) Les planchers à dalles alvéolaires précontraintes.

Il s’agit de plancher totalement préfabriqués. Seul un clavetage( solidarisation entre les éléments par mortier ou béton) est à mettre en œuvre.

Les éléments préfabriqués en usine sont généralement des dalles alvéolaires ( gain de poids) en béton précontraint. Les dimensions des dalles permettent des portées jusqu’à 14 m pour des largeurs de 600 à 1200mm. L’épaisseur varie de 150 à 300 mm.

Le stockage( et l’étaiement éventuel) des dalles alvéolaires en BP doit être soigné.

B°) Les terrasses

a) Définition et Rôles

1) Définition

La toiture-terrasse : dernier plancher haut d’une habitation faisant office de toiture. La toiture-terrasse est un type particulier de couverture dont l’emploi est peu répandu dans le domaine de la maison individuelle mais, en revanche, fréquent en habitat collectif.

La toiture-terrasse subit des agressions climatiques de toute nature (vent, pluie, gel, chaleur excessive).

2) Rôles

la toiture terrasse est formée par le plancher supérieur du bâtiment ,elle doit assurer les fonctions suivantes :

- Isoler thermiquement la construction

- Etre étanche et doit assurer l’évacuation des précipitations de manière efficace .

- Afin de remplir toute ces rôles ,ta toiture terrasse est composée d’un certain nombre de couches de différents matériaux remplissant chacune une fonction spécifique .

b) Terminologies

On distingue deux catégories de toitures terrasses:

• La toiture-terrasse inaccessible: toiture où les seuls accès autorisés sont limités aux travaux d’entretien et de réparation.

• La toiture-terrasse accessible :toiture prévue pour la circulation des piétons et/ou des véhicules et leur séjour éventuel.

Les différents constituants, les plus courants, d’une toiture-terrasse sont :

- Un élément porteur (plancher préfabriqué ou dalle pleine en béton armé).

- Une forme de pente éventuelle.

- Un pare-vapeur.

- Un isolant thermique dont le rôle est de limiter les déperditions de chaleur entre l’intérieur et l’extérieur et de protéger l’élément porteur des variations de température (chocs thermiques).

- Une protection.

La forme de pente : couche de béton ou de mortier maigre coulée sur l’élément porteur avec une légère pente destinée à guider l’écoulement des eaux pluviales vers les orifices d’évacuations.

Toutes les toitures-terrasses ne sont pas munies d’une forme de pente. Sa présence dépend du type d’étanchéité retenue et de la destination de la terrasse (pas de forme de pente, le plus souvent, en cas d’accessibilité).

Le pare-vapeur appelé aussi écran pare-vapeur : dispositif destiné à empêcher l’humidité de pénétrer dans l’épaisseur de l’isolant thermique. Il existe plusieurs types de pare-vapeurs selon l’hygrométrie (degré d’humidité de l’air) et le mode de chauffage des locaux situés sous la toiture-terrasse.

Les pare-vapeurs les plus courants sont réalisés à base de feutres bitumés et de feuilles d’aluminium.

Le revêtement d’étanchéité : élément constitué par une ou plusieurs couches de

matériaux disposées sur toute la surface de la toiture-terrasse et relevées aux extrémités. Le revêtement d’étanchéité qui est imperméable à l’eau doit être en mesure de résister aux différentes sollicitations d’origines thermiques et mécaniques. Il existe plusieurs types de revêtements. On peut citer parmi les plus courants :

L’asphalte appelé aussi asphalte coulé : mélange de roche d’asphalte finement

broyée et de produits bitumeux appliqués à chaud.

L’étanchéité multicouche constituée de feuilles manufacturées à base de bitume armé. Il existe plusieurs types de multicouches qui diffèrent par la nature de l’armature incorporée (voile de verre, polyester…) et le type de produit utilisé (feutre bitumé, chape de bitume…). Les feuilles sont collées entre elles avec du bitume coulé.

Les matériaux non traditionnels tels les bitumes élastomères (bitumes additionnés

de produits aux propriétés élastiques) et les matériaux sans bitume à base de polyéthylène et de polychlorurede vinyle.

La protection : dispositif destiné à protéger le revêtement d’étanchéité des effets du soleil, du froid, de la grêle et de la circulation de piétons.

On distingue deux principaux types de protection :

• La protection meuble réservée aux terrasses inaccessibles. Elle est constituée par une couche de granulats roulés ou concassés d’une épaisseur de 5 à10-cm.

• La protection dure pour les terrasses accessibles. Elles est constituée soit d’une chape ou d’un dallage avec revêtement, soit d’éléments préfabriqués (pavés autoblocants ou dalles posées sur plots).

L’acrotère : muret en béton armé situé en bordure d’une toiture-terrasse. L’acrotère est dit bas lorsque sa hauteur, mesurée par rapport à la couche de protection, est inférieure à 30-cm et haut dans le cas contraire. Un acrotère haut peut faire office de garde-corps dans le cas d’une toiture-terrasse accessible. La partie saillante de l’acrotère empêchant l’eau de pluie de s’infiltrer derrière le relevé d’étanchéité est parfois appelée becquet.

Le relevé d’étanchéité : revêtement d’étanchéité appliqué verticalement contre un relief de la toiture (acrotère, souche de cheminée…) et en continuité avec le revêtement d’étanchéité horizontal.