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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Planchers2. Vibration et fréquence propre des planchers mixtes
Dans le domaine de planchers mixtes de portée normale (portée
), les conditions déterminantes de calcul sont la résistance en flexion ou le contrôle des flèches. Pour les planchers de grande portée (6 à 18 m), le contrôle des vibrations induites par les occupants devient une condition déterminante sur le dimensionnement.
La vérification du comportement vibratoire d’un plancher sous l’action des usagers peut se faire soit par calcul de la réponse au chargement dynamique induit par les usagers, soit de façon forfaitaire en imposant une fréquence minimale de vibration de la structure de plancher.
Le seul critère d’une limite minimale de fréquence ne donne pas d’indication sur le niveau de la réponse du plancher en service. Il en résulte qu’un dimensionnement peut, tout en respectant certaines limites de fréquence minimales, aboutir à un plancher inconfortable en service ou à un dimensionnement trop conservateur. Cela a amené des auteurs à proposer une méthode simple, d’application pratique pour un calcul manuel de dimensionnement des planchers mixtes vis-à-vis des vibrations. Cette méthode a été validée par des essais in situ.
2.1 Déformée modale du plancher
Pour un plancher simple (figure a et b ), constitué d’une dalle continue sur plusieurs poutrelles ou poutres secondaires, supportées à leur tour par des poutres principales, il faut considérer les deux déformées modales possibles :
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la déformée modale des poutres secondaires de plancher (figure ...
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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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