Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les planchers constituent un plan horizontal rigide capable de supporter des charges verticales et de transmettre des efforts horizontaux vers les éléments verticaux. Cet article présente les différents systèmes de planchers de bâtiments en montrant leurs modes de fonctionnement ainsi que leurs avantages et inconvénients. Puis, le calcul à la vibration, fréquence fondamentale et accélération, des planchers mixtes est présenté, avec une méthode simple d’application pour une estimation viable de la réponse vibratoire des planchers.
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Daniel BITAR : Docteur Ingénieur Génie Civil - INSA - Chef de projets de Recherche et Développement au Centre technique industriel de la construction métallique (CTICM) - Enseignant à l’École nationale des ponts et chaussées
INTRODUCTION
L es planchers constituent un plan horizontal rigide capable :
-
de supporter les charges verticales (poids propre de différents composants et charges d’exploitation) et de transmettre ces charges aux poteaux sans effets préjudiciables sur le second œuvre ;
-
de transmettre les efforts horizontaux (tels que ceux apportés par le vent ou les efforts sismiques) vers les éléments verticaux : palées de stabilité, poteaux de portiques, cage d’escaliers et/ou pignons rigides.
D’autres fonctions sont d’une importance plus ou moins majeure en relation avec la destination du bâtiment. Il s’agit de la flexibilité de passages verticaux et horizontaux (gaines et réseaux divers, et équipements techniques), de l’isolation acoustique et thermique, de la stabilité et de la résistance au feu.
Cet article présente les différents systèmes de planchers de bâtiments en montrant leurs modes de fonctionnement ainsi que leurs avantages et inconvénients.
La première partie de ce texte traite les aspects liés à la conception et donne des recommandations et des ordres de grandeur pratiques afin de permettre une définition rapide et efficace d’un avant-projet de plancher basé sur des comparaisons objectives : plancher mixte ou non mixte, poutrelles sous dalles ou intégrées, poutrelles alvéolaires ou à treillis, etc.
Le calcul à la vibration, fréquence fondamentale et accélération, des planchers mixtes sera développé dans la deuxième partie du texte. Une méthode simple d’application sera expliquée afin d’aboutir à une estimation viable de la réponse vibratoire des planchers.
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- Version archivée 1 de mai 1984 par Louis FRUITET
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Présentation
Vibration et fréquence propre des planchers mixtes1. Planchers
1.1 Trames. Charges
Avant de présenter les différentes solutions actuellement utilisées dans les planchers de bâtiments à étages en construction métallique, il est important d’insister sur la notion de trame. Il ne s’agit pas de présenter ici les différentes possibilités architecturales en termes de disposition de poteaux : bâtiments sans poteaux intermédiaires, bâtiments à deux rangées de poteaux, etc. Il est seulement question de rattacher le choix d’une solution à une portée économique où l’élément plan (dalle béton, dalle mixte ou patelage) assure la transmission des charges par flexion transversale et où l’élément filaire, poutre ou poutrelle, travaille en flexion longitudinale (figure ).
Ainsi selon la géométrie de la trame, rectangulaire ou triangulaire, on adoptera une distribution à 45o (ou selon la bissectrice) pour la transmission des charges uniformément réparties sur le plancher de l’élément plan (dalle) vers les éléments filaires. À partir d’un rapport b /a supérieur ou égal à 4 (figure ), la distribution en deux rectangles égaux est à adopter. En revanche, lorsque le « drainage » des efforts est forcé comme dans le cas de dalle nervurée (sur bac acier ou à nervures béton), la distribution des charges se fait vers les éléments porteurs sur lesquels reposent les nervures ; cela est très important surtout pour le calcul des planchers à trames carrées ou triangulaires (figure ).
HAUT DE PAGE
Les charges à considérer dans le calcul d’un plancher sont les charges permanentes et les charges d’exploitation.
Les charges permanentes sont, d’une part, le poids propre du plancher et d’autre part, les autres charges comme le revêtement de sol, la chape, l’étanchéité, l’isolation, les cloisons, les faux...
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Planchers
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Eurocode - * - Actions sur les structures. Partie 1-1 : Actions générales - Poids volumiques, poids propres et charges d’exploitation pour les bâtiments. NF EN 1991-1-1 (indice de classement : P 06-111-1), et son annexe nationale, mars 2003. http://www.afnor.fr
-
(2) - Eurocodes structuraux - * - Bases de calcul des structures. NF EN 1990-1-1 (indice de classement : P 06-100-1), mars 2003. http://www.afnor.fr
-
(3) - Construction métallique - Eurocode 3 (ENV 1993) - * - Calcul des structures en acier et document d’application nationale. Partie 1.1 : règles générales et règles pour les bâtiments EC3 DAN. Norme P22-311, sept. 2002. http://www.afnor.fr
-
(4) - Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) - Groupe Spécialisé n 3 « Structures, ossatures, charpentes » - Avis techniques plancher à bac collaborant. - Ex. 3/95-264, 3/95-260.
-
(5) - Construction mixte acier-béton - Eurocode 4 (ENV 1994) - * - Conception et calcul...
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