Ecole polytechnique d’architecture et d’urbanisme
EXPOSÉ SUR LES PLANCHERS
LES PLANCHERS : Plan de l’exposé: Qu'est ce qu’un plancher ? Eléments constitutifs du plancher Rôle du plancher lassification des planchers
!elon le schéma constructif !elon le syst"me porteur !elon le matériau de l’élément porteur
#es planchers préfabriqués l’isolation des planchers conclusion
QU'EST CE QU’UN PLANCHER ? ’est l’un des éléments les plus importants de la superstructure$ ils offrent une surface hori%ontale$ plane sur laquelle il est possible de circuler $ d’entreposer des marchandises et de s’abriter&
#e
plancher est caractérisé par son épaisseur qui est faible deant les dimensions en plan&
ELÉMENTS CONSTITUTIF DU PLANCHER:
L’ossature portante (poutres$ poutrelles$ solies)$ Le remplissage entre ces éléments d'ossature$ s'ils ne sont
pas *ointifs : entreous$ hourdis+ un ouvrage plan qui forme le support du re,tement de sol : dalle de compression ou de répartition$ chape de ciment$
LE RÔLE DU PLANCHER :
Rôle structurel
Rôle de protection
LE RÔLE DU PLANCHER : Rôle structurel re0oit
les char.es hori%ontales (ents$ séisme) et contribue .randement dans la distribution de ces derniers aux éléments de contreentement &
re0oit é.alement les char.es erticales (poids propre$ cloisons$ installations+&&) et les transmet aux porteurs erticaux& il participe donc 1 la stabilité de l’ensemble du b-timent&
Rôle structurel #e plancher doit aussi résister 1 l’action conti.u de l’humidité ambiante et des ibration (sonores$ notamment)
Enfin
le plancher doit être durable c’est-à-dire résister sans dégradations et sans modification de ses propriétés mécaniques à l’ensembles des sollicitations aux quels il est soumis et ce durant un laps de temps suffisamment long!
LE RÔLE DU PLANCHER Rôle de protection 2u m,me titre que les autres parties du b-timent$ le plancher est requis d’assurer une protection efficace aux usa.ers une protection thermique et acoustique& 3ne protection thermique 1 chaque fois que le plancher sépare des espaces soumis 1 des ré.imes de températures différents: (sous toitures$ sous comble$ sous ide sanitaire+) 3ne isolation acoustique$ entre les différents éta.es ou espaces entre planchers&
CLASSIFICATION DES PLANCHERS:
"elon le s#st$me porteur
"elon le schéma constructif
"elon le matériau de l’élément porteur!
CLASSIFICATION DES PLANCHERS: %&"elon le schéma constructif Plancher
aec poutres apparentes
4ans ce cas $ les poutres reposent parall"lement sur les éléments porteurs erticaux& sur ces poutres reposent les dalles et les syst"mes de protection thermique et acoustique cet solution a pour inconei.nant la diminution de la hauteur utile 1 cause des retombés de poutres et emp,che un bonne éclaira.e naturel&
CLASSIFICATION DES PLANCHERS: %&"elon le schéma constructif Plancher
sans poutres apparentes
4ans le deuxi"me cas la dalle constitue l’élément porteur: armatures noyé 1 l’intérieur de la dalle&
Plancher
sans poutres apparentes
CLASSIFICATION DES PLANCHERS: )&"elon le s#st$me porteur( 'ppuis linéaires(
e types d’appuis est assuré soit par des poutres en périphérie des différents panneaux de dalles soit au moyen de murs en ma0onnerie(constructions traditionnelles) ou plus .énéralement par des oiles ou noyaux en béton armé&
#2!!56527589 4E! P#29ER!: )&"elon le s#st$me porteur(
'ppuis
ponctuels(
e type d’appui est assuré au moyen de poteaux$ colonnes en béton armé $en acier$+&
#2!!56527589 4E! P#29ER!: *&"elon le matériau de l’élément porteur ; plancher en bois ; +lancher en béton armé ou précontraint! ; +lancher mixtes
Les +lanchers en bois( le plus ancien$ tr"s rependu aussi bien dans les constructions en bois qu’en pierre ou en brique$ pour ces nombreux aanta.es& composée d,éléments en boispanneaux. reposant sur une structure porteuse primaire$ le solivage&
Plancher 1 traure !imple&
Parquet cloué sur lambourdes posées sur solies bois
Plancher 1 traure omposée&
Le plancher sur solivage nonapparent ( le plus pratique
composé de panneaux reposant sur des solies en bois massif ou non$ cachées habituellement par un faux plafond&
"obre et fonctionnel ce plancher permet de lo.er dans sa résere suspendue .aina.es techniques (eau$ électricité$ chauffa.e$ entilation$ climatisation) et isolations thermo
Le plancher sur solivage apparent ( le plus esthétique composé de panneaux ou de planches de bois reposant sur des solies en bois massif ou non et dont la partie inférieure (retombée) est apparente en sous
Léger rapide et économique$ le
plancher 1 structure apparente est cependant plus délicat 1 réaliser en mati"re d'affaiblissement acoustique& 5l conient d'utiliser un parquet flottant pour limiter les bruits d'impact&
Entre-axe des solives pour plancher bois
Planche! en "#$%n a&# % "#$%n (#c%n$a)n$: e type de planchers est plus économique$ il offre plus de ri.idité$ de solidité et de lon.éité& #e b,ton b,ton autorise autorise de plus .randes .randes portés et permet la fabrication industrielle& 5l se troue ,tre plus intéressant i ntéressant lorsqu’on se troue dans des %ones d’humidité importante&
Planche! en "#$%n a&# % "#$%n (#c%n$a)n$: poutres 4alles 1 répartition unidirectionnelle unidirectionnelle sur sur appuis linéaires sur
poutrelles nerures colonnes$
dalles 1 répartition bidirectionnelle sur appuis linéaires sur
chapiteaux caissons
dalles 1 répartition bidirectionnelle sur appuis ponctuel sur
poutres
1/Dalle! * #(a$)$)%n n)+)ec$)%nnelle ! a(()! l)n#a)e!
4alles 1 répartition unidirectionnelle sur poutres
4ans ce type de plancher$ les appuis linéaires sont unidirectionnel constitués par des poutres en béton armé$ précontraintes ou encore par des oiles en béton armé&
aractéristiques dimensionnelles
#a porté # peut atteindre les /m$tres (#: espacement entre portiques) la dalle dans ce cas est appelé: dalle pleine d’épaisseur eniron h 0 %1-)2 cm! 7el que %&*1 3 h&L3 %&)1
1/Dalle! * #(a$)$)%n n)+)ec$)%nnelle
! a(()! l)n#a)e!
4alles 1 répartition unidirectionnelle sur poutrelles 4ans ce type de planchers$ les appuis sont tou*ours linéaires mais constitués par de poutrelles! 5l
est réputé pour ,tre économique$ tr"s utilisé pour des locaux d’habitation ou administratif& !ouent appelé plancher semi préfabriqué ou en corps creux
Caractéristiques dimensionnelles
Espacement
entre poutrelles: 42-52 cm! Epaisseur de la dalle h0 6 à 4cm et appelé dalle de compression! #a
Porté des poutrelles est de 4 m$tres max pour dalles en b,ton armé et /m$tres pour les dalles précontraintes& Porté des poutres # a *usqu’1 L0%)m!
1/Dalle! * #(a$)$)%n n)+)ec$)%nnelle
! a(()! l)n#a)e! 4alles nerurées 1 répartition unidirectionnelle ette conception ressemble 1 la précédente du moins dans le syst"me constructif& =ais les poutrelles sont remplacé par des nerures en béton armé dont l’intertie$ non né.li.eable comparé 1 celles des poutrelles$ offre une .rande ri.idité& ici on ne parle plus de dalle de compression mais de dalle pleine!
Caractéristiques dimensionnelles Espacement
entre nerures: @< B&AC m&
h
nerure %&)23 h nervure & L nervure 3%&%1& (#: porté nerure) Epaisseur de la dalle epD 1 @Acm(dalle pleine) tel que ( %&*13 ep & Lmin 3%&)1!
(#min: la plu petite porté de la dalle
Porté des nerures: >m"tres max et m"tres pour les nerures en b,ton précontraint& Porté des poutres # a *usqu’1 @Am&
2/Dalle! * #(a$)$)%n ")+)ec$)%nnelle
! a(()! (%nc$el!
4alles épaisses sur colonnes 1 répartition bidirectionnelle e type de planchers$ la dalle repose directement sur des appuis ponctuels: colonnes ou poteaux!
!ous l’influence de char.es erticales$ les colonnes risquent de poin7onner la dalle& pour éiter ce phénom"ne $on au.mente considérablement l’épaisseur de la dalle&
Caractéristiques dimensionnelles
Porté libre entre les colonnes: /m béton armé%6 m béton précontraint!
l’épaisseur de la dalle( %&*2 3 h&L min 3%&)2!
2/Dalle! * #(a$)$)%n ")+)ec$)%nnelle
! a(()! (%nc$el!
4alles épaisses 1 répartition bidirectionnelle sur chapiteaux
et option s’apparente beaucoup 1 la précédente$ sauf que dans ce cas$ afin d’éiter que les poteaux ne poi7onnent la dalle$ on préf"re$ au lieu d’au.menter l’épaisseur de la dalle$ éaser les poteaux en leur t"te en créant des chapiteaux&
Parois
lorsque les char.es sont tr"s importantes$ on au.mente localement l’épaisseur de la dalle& 8n parle de dalles sur chapiteaux avec surépaisseur!
Caractéristiques dimensionnelles #a
porté libre entre colonnes(
5m
béton armé %)m en 8êton précontraint!
de la dalle h: %&*13 h & L min. 3%&)1! l’épaisseur
a e! (a %n ")+)ec$)%nnelle ! a(()! (%nc$el!
4alles 1 caissons 1 répartition bidirectionnelle #e cas de dalle 1 caisson ou 1 caissettes se rapproches beaucoup des dalles nerurées$ sauf que dans ce cas$ les nerures sont dans deux directions& e type de plancher est réputé tr"s ri.ide et tr"s résistant tout en étant tr"s économique&
2ussi
dans les %ones sismiques$ de tels planchers ont une bonne réputation en terme de répartition des efforts sismiques aux différents éléments de contreentement !eul
inconei.nant dans cette conception reste la complication due a la réalisation coffra.e$ ferrailla.e Caractéristiques dimensionnelles #a
porté libre:@B 1 BCm
l’épaisseur
de la dalle ep min D@Bcm: %&*13 h & Lmin 3%&)1 Espacement
entre nerures de >Ccm 1 @&BC m& #a retombé des nerures est donnée par la relation: %&)23 h nervure & L min. 3%&%1&
3/Dalle! * #(a$)$)%n ")+)ec$)%nnelle
! a(()! l)n#a)e!
4alles pleines 1 répartition bidirectionnelle sur poutres
ce syst"me de planchers qui est de loin le plus simple et le plus classique: il sa.it en fait de dalles en béton arme reposant sur des poutres en périphérie&
Porte
libre max est
/m pour poutres classique %1m pour poutres a 9arret Epaisseur
h de la dalle pleine h
%&*13 h & Lmin. 3%&)1! #a
retombé des poutres sous *arret est donée par la relation:
%&%)3 h
. 3%&%2
Les Planchers mixtes beton armé bois beton arméacier
Les Planchers mixte Le
principe de collaboration entre un solia.e (bois
ou acier) et une dalle béton consiste 1 faire traailler$ .r-ce 1 la mise en Fure de connecteurs le béton en compression et les poutres en flexion simple aec cisaillement$ utilisant ainsi au mieux les propriétés des deux matériaux& #es
planchers collaborants conf"rent un rendement optimal et une économie sans é.ale&
#es Planchers mixte
Rôle des :onnecteurs ( ’est de reprendre l’effort de cisaillement 1 l’interface entre le bois et le béton$ de sorte que l’ensemble du plancher deient une structure mécaniquement homo."ne et donc beaucoup plus ri.ide et résistante&
Les Planchers mixte
Parfois$
pour des raisons de simplification de la mise en oeure$ on laisse la dalle et la poutre traailler indépendamment on parle alors de planchers non collaborants& ette ariante bien qu’acceptable sur le plan technique$ demeure non économique&
Types de Planchers mixte +lancher béton armé&bois
Plancher constitué d’une dalle de béton liée mécaniquement par des or.anes de connexion 1 des poutres en bois&
ette
technique$ particuli"rement indiqué dans le cadre des réhabilitations de structures anciennes$ permet ainsi d’au.menter notablement la ri.idité et la résistance des planchers en bois&
+lancher béton armé&bois :apacité ( 5l est possible$ dans certains cas$ de conférer une capacité portante de ACC G.mH 1 une structure ne pouant théoriquement reprendre que quelques di%aines de G.mH$ et ce par la mise en Fure d’une dalle de béton de 1 @C cm aec interposition de connecteurs&
Types de Planchers mixte
+lancher béton armé&acier
Schema de composition
e type de planchers se rencontre fréquemment dans les constructions métallique 1 usa.e diers ou autre on distin.ue cependant plusieurs ariantes:
Variantes du Plancher mixte en acier/B!
+lancher non collaborant avec pré dalles en 8!'
9e présente aucun aanta.es ni du point de ue de la résistance$ ni du point de ue économique$ mais peut parfois les trouer dans de les planchers 1 faibles surchar.es& Elle consiste en une série de pré
Variantes du Plancher mixte en acier/B!
+lancher collaborant avec dalles en 8!' coulées sur place( #a
dalle en I&2 est redue solidaire de la poutre en acier aux moyen de connecteurs s’opposant 1 la force de .lissement qui tend 1 séparer les deux élments& #a dalle quand 1 elle$ est coulé sur place ce qui necessite un traail de coffra.e et de ferailla.e asse% lourd$ un coula.e important sans compter le temps de décoffra.e& #’epaisseur
de la dalle ep arie en fonction de l’espacement L d M entre deux solies: %&%) 3 ep&d 3 %&%2
Variantes du Plancher mixte acier/B! Planche &),$e c%lla"%an$ a-ec +alle! en ./A ! c%0a1e (e+
e type de dalles mixtes sont constituées de béton et de tôles d’acier nerurées& #es tôles profilées ont un rôle d’armature et de coffra.e$ autorisant une mise en oeure rapide et économique&
Variantes du Plancher mixte en acier/B! #es planchers mixtes en acier
#E! P#29ER! PRN62IR5Q3N!
"léments de plancher enti#rement pré$a%riqués 4alles aléolés: !ous
"léments de plancher enti#rement pré$a%riqués Eléments nerurés Iéton précontraint Orande capacité portante
"léments de plancher enti#rement pré$a%riqués Eléments de toitures
"léments de plancher enti#rement pré$a%riqués
Planchers 1 pré
"léments de plancher parti#lemement pré$a%riqués Planchers 1 poutrins et entreous
#es entreous sont posés entre poutrelles préfabriquées et acheés aec du béton coulé en place
L&'S(L!T'() *"S PL!)C+",S
L&'S(L!T'() *"S PL!)C+",S #'isolation participe 1 la protection de l'habitation contre le froid& Elle est donc intimement liée 1 la notion de chauffa.e puisqu'elle permet @ d'éiter le transfert de chaleur : En isolant son
habitation$ on réduit la déperdition de chaleur et on réalise ainsi des économies d'éner.ie& En été$ l'isolant emp,che la chaleur d'entrer 1 l'intérieur de l'habitation et permet ainsi de la maintenir fra/che en faisant des économies de climatisation&
B d'atténuer les bruits : ertains isolants ne prot".ent pas que des a.ressions climatiques extérieures& 5ls au.mentent aussi le confort acoustique d'une habitation en réduisant le nieau sonore extérieur (bruits de la rue$ par exemple ou m,me
#’5!8#27589 4E! P#29ER!
Pour l'isolation des sols et planchers$ la laine minérale (laine de erre laine de roche) est tr"s souent utilisée& En panneaux semi
L&'S(L!T'() *"S PL!)C+",S
!i la pi"ce est chauffée$ il conient de choisir une laine minérale re,tue d'un pare apeur$ tourné ers la pi"ce chauffée& !i ous souhaite% ensuite poser du lambris ou du plancher$ il faut préoir une isolation renforcée et mettre B couches de laine minérale en pose croisée& 8n peut é.alement employer des panneaux de polystyr"ne expansé ou extrudé posés *ointiement sur une dalle existante puis recouerts d'une chape flottante qui accueillera le re,tement de sol& Enfin$ des panneaux composites peuent ,tre employés en sous
L&'S(L!T'() *"S PL!)C+",S
L&'S(L!T'() *"S PL!)C+",S
P#29ER! 2366297!
#e plancher chauffant 1 eau chaude est le moyen d'émission de chaleur la plus confortable car il présente une .rande surface de chauffe 1 basse température (inférieure 1 B )&
PL!)C+",S C+!-..!)TS Principe de fonctionnement : un réseau de tuyaux est posé sur une couche d'isolation thermique$ puis noyé dans une dalle& #'eau de chauffa.e circule dans les tuyaux et réchauffe la dalle& Par rayonnement$ la dalle retransmet la chaleur 1 la pi"ce
P#29ER! 2366297!
!chéma d’installation
B'BL'(,!P+'"
=urs et plancher: oura.e polycopié& #es planchers dans le batiment& #es cours du module de construction par =r #emdani& internet:5llustrationsschémas
