Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel Présentation d’un sous-système : Plancher sur vide sanitaire Poutrelle-entrevous Table des matières I) Présentation du sous-système ................................................................................................................ 2 1) Description des éléments ................................................................................................................... 3 2) Fonctions remplies par le plancher sur vide sanitaire ........................................................................ 8 II) Choix du système technique ................................................................................................................... 9 1) Description du système étudié ........................................................................................................... 9 2) Réponse de la solution au regard des fonctions attendues ............................................................. 10 Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel I) Présentation du sous-système Le sous-système étudié dans ce compte rendu est un plancher sur vide sanitaire composé de poutrelle et entrevous principalement utilisé pour les maisons individuelles. Il constitue la structure horizontale porteuse d’un bâtiment et possède de bonnes propriétés mécaniques. La technique de plancher sur vide sanitaire consiste en l’élévation du plancher par apport au sol donnant naissance à un vide dans lequel on peut aménager les écoulements d’eaux usées, réseaux électrique… Il peut être accessible ou non accessible. Avant de commencer la description des différents éléments, on peut déjà voir les avantages et les inconvénients de ce type de plancher : LES AVANTAGES : • C’est l’un des planchers les plus répandus compte tenu de sa facilité de mise en œuvre. • Le plancher poutrelles sur hourdis permet l’intégration de système de chauffage au sol (plancher chauffant) et une pose rapide sans utilisation de coffrage ni de grue. • Les charges admissibles sont faibles à moyennes, contrairement à la prédalle, à la dalle pleine ou alvéolaire dont les charges sont fortes. LES INCONVÉNIENTS : • Sa mise en œuvre peut être à la fois complexe (hourdis maçonné, étais) que simple (hourdis PSE, légers, pas d’étais). • La résistance au feu d’un plancher poutrelles hourdis est moins bonne que la dalle pleine et la prédalle qui ont une excellente résistance. • Temps de séchage du béton à prendre en compte. Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel 1) Description des éléments • Poutrelle Les poutrelles sont les éléments essentiels du plancher dans le sens où elles représentent l’unique partie porteuse assurant la transmission des charges du plancher vers les murs de soubassement. Dans la plupart des cas les poutrelles sont préfabriquées en atelier. Elles sont composées de béton et d’armatures en acier ; La partie basse de la poutre est appelée le talon c’est la partie tendue et par conséquent composée d’armatures métalliques. L’âme de la poutre peut être composée de béton ou d’une armature métallique qui sera lié à la dalle de compression par l’enrobage du béton. Il en existe deux sortes : les poutrelles en béton précontraint (BP) : l’armature métallique est soumise à une pré-tension avant le coulage de la poutrelle ; et les poutrelles en béton armé (BA). Parfois les poutrelles peuvent être dite autoportante, c’est-à-dire ne nécessitant aucun autre système pour assurer la partie porteuse du plancher (dalle de compression). On peut distinguer différentes poutrelles : o Les poutrelles en béton précontraint : Celles-ci sont plus lourdes et difficiles à placer mais plus résistantes et nécessites d’être moins nombreuses. o Les poutrelles à treillis Plus légères et facile à placer mais moins résistantes et plus nombreuses. Les poutrelles s’appuient sur les murs de rive porteurs de la dalle. Si on imagine une surface rectangulaire délimitée par des murs, alors les poutrelles seront disposées parallèlement au petit côté du rectangle car on définit le sens porteur de la dalle en fonction de la portée minimale des poutres. L’appuis de rive est assuré par une largeur d’appuis de la poutrelle sur le mur de rive d’au moins 2cm (pour les murs en BA et 5cm pour les murs en maçonnerie) de longueur, mais aussi par la dalle de répartition qui sera coulée à postériori et qui a pour but d’homogénéiser les éléments structuraux. De cette manière le plancher en globalité repose sur le mur d’appuis par l’intermédiaire des poutrelles et la dalle de répartition. La dalle de répartition sera coffrée en périphérie par des éléments d’abouts tel que les planelles ou par un simple coffrage de rive. Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel Schéma d’un appui de rive porteuse : Chainage de périphérie Planelle • Entrevous Les entrevous sont les éléments posés entre les poutrelles, ils assurent le remplissage du plancher. Ils jouent le rôle de coffrage perdu lors de du coulage de la dalle en partie supérieur. Les entrevous existent en plusieurs matériaux et sont de différentes natures : Les entrevous non résistants ou faiblement résistant, ils n’assurent pas de fonction mécanique dans le système de plancher ; mais ils sont utilisés en tant que coffrage perdu lors de la réalisation de la dalle de compression. Ils doivent donc résister aux charges présentes lors de la mise en place du plancher. Ils sont généralement composés de matériaux léger tels que le polystyrène expansé (PSE, assure aussi le rôle d’isolation thermique), les matières plastiques, ou encore en particule de fibre de bois. Entrevous en polystyrène expansé et en matière plastique : Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel Les entrevous semi-résistant très généralement en aggloméré de béton ou en terre cuite. Ils assurent la transmission des charges vers les poutrelles, mais la paroi supérieure des entrevous ne suffit pas à elle seule à la constitution de la dalle de compression. Entrevous semi-résistants en bétons et en terre cuite : Les entrevous résistants dont les entrevous à dalle de compression intégrés (TCI), dans ce cas les entrevous sont munis d’une partie supérieure renforcée qui constitue la table de compression. Ce sont aussi des éléments en aggloméré de béton ou en terre cuite. Pour ce type d’entrevous la jointure entre les éléments est obligatoire pour assurer la connexion entre les éléments. Entrevous avec dalle de compression intégrée : Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel • Table de compression De manière générale, la table de compression représente la partie supérieure de la dalle, les matériaux qui la composent sont sollicité en compression. On en distingue différents types : Dans la plupart des cas la table de compression est assurée par une dalle de répartition coulée sur place, elle recouvre et assure la liaison avec les poutrelles et les entrevous pour la transmission des charges. Dans la pratique, une dalle de compression présentera une épaisseur de 4 à 6 cm. (voir fig 13) Les tables de compressions partielles composées par le jointement entre les entrevous (simples). Ce cas de réalisation est rare et convient uniquement aux maisons individuelles ne reprenant pas de cloisons lourdes. (Voir fig 14) Les tables de compression composite réalisées par jointement entre les entrevous mais cette fois munis d’une table de compression intégrée. (Voir fig 15) Dans le dernier cas, il s’agit des poutrelles autoportantes qui assurent donc à elles seule la résistance du plancher, la partie comprimée de la dalle réside donc directement dans la partie supérieure de ces poutrelles. Les dalles en poutrelle autoportante nécessitent l’utilisation d’entrevous résistants ou semi résistant pour une bonne transmission des charges. (Voir fig 16) Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel • Les rupteurs de ponts thermiques Un rupteur de pont thermique est un dispositif d'isolation thermique spécialement conçu pour traiter les ponts thermiques entre le plancher et le mur d’appuis. Ce sont des éléments disposés en about de plancher. . • Armatures Les armatures sont utilisées pour le renforcement de la dalle. Elles sont faites en acier et possède des surfaces nervurées pour améliorer l’adhérence au béton (Acier à Haute Adhérence : HA). On trouve : • Les treillis soudés Les treillis soudés sont répartis sur l’ensemble de la dalle de répartition et sont liaisonnés entre eux. Ils sont aussi liaisonnés avec les armatures « en chapeaux » c’est- àdire au droit des appuis de rive ou des murs refends. • Les chainages périphériques Ils assurent un bon maintient entre la dalle de répartition et les murs d’appuis. Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel 2) Fonctions remplies par le plancher sur vide sanitaire Le plancher sur vide sanitaire répond en grande partie au fonctions structurelle du bâtiment (résistance mécanique) mais il peut être combiné à plusieurs autres systèmes (non traités ici) pour assurer des fonctions aussi importantes par exemple : système de chauffage, système d’étanchéité… Du point de vue structurel il répond aux besoins de résistance aux charges permanentes et d’exploitation de l’ouvrage (allant de 100 à 200 Kg/ m² pour un bâtiment à fonction d’habitation individuelle). Il doit aussi respecter une certaine planéité pour une meilleure utilisation. Il assure la transmission des charges vers les fondations via les appuis de rives grâces aux liaisons de ses armatures en acier. Enfin le plancher joue un rôle essentiel dans le contreventement et la résistance sismique du bâtiment. D’un point de vue de l’isolation thermique le plancher peut être optimisé avec des entrevous isolants ou des rupteurs de pont thermiques en périphérie. D’un point de vue de l’étanchéité à l’eau, le planché peut être équipé d’un pare-vapeur en sous-face en cas de risques de remontées de nappe. Le plancher sur vide sanitaire assure aussi la transmission des réseaux secs et humides grâces à des réservations prévues à cet effet. Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel II) Choix du système technique 3) Description du système étudié Nous avons choisi de nous intéresser à la solution MilliWatt proposé par le fournisseur Kp1. Cette solution destinée au particulier a pour but de respecter la RT 2012 pour un tarif minimum. Cette solution utilise des poutrelles en béton précontraint ainsi que des entrevous en polystyrènes, des rupteurs en polystyrènes et une dalle coulée. D’abord cette solution propose un vide sanitaire qui est très avantageux thermiquement. En effet si on compare la résistance thermique R (permet de mesurer la performance isolante d’un matériau (c’est-àdire sa résistance à un flux de chaleur). Plus R est élevé, plus le matériau est isolant.) : • Dalle sur terre-plein : R= 2,4 à 4 m².K/W • Plancher sur vide sanitaire ou sur volume non chauffé (haut de sous-sol) : R= 3,4 à 5 m².K/W Les Solutions MilliWatt Les solutions MiliWatt sont bien dans le spectre des solutions avec vide sanitaire. De plus, la solution MilliWatt fait le choix d’utiliser des Poutrelles en béton précontraint (RS) qui permettent de réduire l’épaisseur du plancher grâce à la performance mécanique de la précontrainte, d’avoir une sécurité renforcée et une manutention sans risque de fissure. On peut utiliser 3 types de poutrelles RS différentes en fonction des besoins en longueur, et du poids : Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel On a également des entrevous en polystyrène qui offrent la meilleure performance technique comparé aux autres solutions. Cette solution étant destinée au particulier, les charges ne devraient pas dépasser les 200kg/m2 et ainsi il n’est pas nécessaire d’envisager des entrevous en béton qui permettrai une meilleure résistance. 4) Réponse de la solution au regard des fonctions attendues Plancher sur vide sanitaire poutrelle entrevous Plancher Fonctions Stabilité Isolation thermique Protection incendie Fonction concernée X X X Importance Criticité Majeure Secondaire Secondaire Majeure Poutrelle X147 +++ 0 0 0 Entrevous en polystyrène 0 +++ + + Dalle répartie +++ + + + Armatures +++ 0 0 0 Echelle qualitative de notation : 0 Faible + Correct ++ Bon +++ Très bon Etanchéité à l’eau Faure Robin Bonnefont Pierre-Emmanuel III) Synthèse Le plancher sur vide sanitaire étudié présente les avantages et les inconvénients suivants : Avantages : Facilité de mise en œuvre. Performances thermiques combinée avec les entrevous Performances mécaniques liée à la précontrainte des poutrelles Possibilité d’aménagement et d’entretient des réseaux en soubassement Le plan de pose et l’étude des décente de charge est prise en compte par le fournisseur des poutrelles dans le devis. Bonnes performances sismiques Inconvénients : Le temps de mise en place est long dû à la présence des armatures et au séchage du béton. La mise en œuvre peut se complexifier en présence importante de réseaux divers (Eaux usées, AEP, ECS, électricité …) Le prix peut monter très vite en fonction des matériaux utilisés La protection contre les incendies n’est pas assurée parfaitement avec cette solution (gaz toxiques du polystyrène) En conclusion le plancher sur poutrelle-entrevous représente une très bonne alternative pour les planchers de rez-de-chaussée due à leur grande adaptabilité avec les éléments avec lesquels ils interagissent ; par conséquent, ils disposent de bonne performance dans tous les domaines.
