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dimanche 11 septembre 2016

Recherche sur La préfabrication


Recherche sur La préfabrication

Taille: 13.46 Mb
Format: PDF
Nombre des pages: 179




Le contenu:

1- Introduction

2- Définition

3- Historique

4- Les systèmes de la préfabrication
             - Système ouvert
             - Système fermé

5- Les types de construction préfabriquée

6- Les élément utilisé dans le bâtiment

7- Les éléments de structure
             - Fondations
             -Poutres et poteaux
             -Planchers et dalles
             -Contreventements
             -Éléments de toitures

8- Les éléments porteurs
             - les panneaux et voiles verticaux

9- les escaliers

10- Les balcons et porte-à-faux

11- L’assemblage
             1-joint de mortier continu
             2-liaison continue bétonné sans armatures en attente
             3-liaison continue bétonnée avec armatures en attente
             4- liaison ponctuelle

12- Les exemples

13- Conclusion
             -Avantages et inconvénients





1*Introduction 2*Définition 3*Historique 4*Les systèmes de la préfabrication - Système ouvert - système fermé 5*Les types de construction préfabriquée 6*Les élément utilisé dans le bâtiment 7*Les éléments de structure - fondations -Poutres et poteaux -Planchers et dalles -Contreventements -Éléments de toitures 8*Les éléments porteurs - les panneaux et voiles verticaux 9* les escaliers 10*Les balcons et porte-à-faux 11*L’assemblage 1-joint de mortier continu 2-liaison continue bétonné sans armatures en attente 3-liaison continue bétonnée avec armatures en attente 4- liaison ponctuelle 12*Les exemples 13*Conclusion -Avantages et inconvénientsLes constructions à ossature préfabriquée sont composées des éléments contiennent certains détails et accessoires d’assemblage. Après montage et assemblage, ils forment une construction robuste, capable de transmettre les actions verticales et horizontales des toits, planchers et façades vers les fondations. Ces constructions sont normalement appliquées pour des bâtiments bas et hauts. Les principaux différences entre les constructions à ossature préfabriquée et celles coulées en place se situent d’une part, dans la philosophie de conception et les assemblages, et d’autre part dans les possibilités de portée plus grandes et des résistances de béton plus élevées. De ce fait, on peut utiliser de plus petites sections pour les colonnes et les poutres .La préfabrication est un système de construction permettant de réaliser un ensemble au moyen d’éléments standardisés fabriqués d’avance et assemblés suivant un plan préétabli : fabriqué hors du chantier pour être monter sur place, permettre un démontage et un remontage.Les débuts de la fabrication d’éléments en béton armé 1945 -1955,durant cette période d’après guerre et de reconstruction ,les maîtres d’œuvre font essentiellement appel aux méthodes traditionnelles ,cependant le manque de main d’œuvre qualifiée leur apparaît vite comme un frein .donc certains entrepreneurs mettent au point les prémices de méthodes sur les quelles se fondront plus tard les « grands procédés d’industrialisation du secteur du bâtiment » leur technique consistait à réaliser en usine des éléments en béton ,dont les parements bruts devaient être aussi fini que possible afin d’éviter toute intervention ultérieure. La simplification des formes, la disparition de tout ajout superflu, devait faciliter le montage de ces éléments et éviter toute retouche, permettant ainsi de réaliser des logements économiques avec un faible nombre de pièces répétitives et de fabrication aisée. La période d’expansion rapide de la préfabrication 1955- 1968, sous la pression de l’explosion démographique et la crise de logement, le rythme de fabrication s’est accéléré pour faire face à la demande en logement, c’est la période des grandes chantiers qui permettent de traiter en un temps record des commandes de plus de 3000 logements et de mettre en œuvre de grandes programmes d’industrialisation.Système ouvert : dans l’industrialisation ouverte les objets préfabriqués d’un système peuvent être combinés avec les objets d’un autre système réalisé par une autre entreprise.Système fermé : dans l’industrialisation fermée touts les objets d’un système sont conçus pour s’adapter l’un à l’autre, mais pas nécessairement avec les objets d’un système extérieur.Il existe deux types de base :- Constructions à portiques, avec colonnes et poutres de toiture. Elles sont majoritairement utilisées pour des halls de stockage et des bâtiments industriels.- Constructions à ossature, composées, pour les bâtiments de petite et moyenne hauteur, de colonnes, poutres et planchers et, pour les bâtiments élevés, composée aussi d’un certain nombre de parois transversales et/ou noyaux. Les constructions à ossature sont normalement utilisées pour des bâtiments commerciaux, des bureaux, et des garages de parking, mais parfois aussi pour de immeubles à appartements.Le concept général de la construction comprend le choix du type d’ossature, la détermination des éléments préfabriqués les plus adaptés, les dispositifs pour les équipements techniques et certaines spécificités telles que les porte-à-faux et autres détails de conception dont l’aspect, la finition et d’autres exigences doivent être spécifiés. Le concept et le dimensionnement de l’ossature d’un bâtiment sont définis par les données du plan, par exemple la nécessité de grands espaces libres, l’emplacement, la dimension et l’orientation des cages d’ascenseur et des cages d’escalier, la présence de planchers intermédiaires et les grandes subdivisions du bâtiment. Le choix de la structure de la façade dépend du type de façade. Le concepteur dispose de la possibilité d’utiliser un autre type d’ossature pour la façade par rapport à la structure intérieure.1-Les éléments de structure :les éléments tels que : les fondations, les poutres, les poteaux, les dalles, les planchers et les couvertures. En béton armé ou précontraintles constructions par éléments préfabriqués font appel aux mêmes types de fondations que les structures coulées en place : * semelles continues. * semelles isolées. * Massifs de fondation. * Pieux de fondation. Elles sont définies en fonction de la nature du sol et de la rigidité de la structure supportée.Longrines sur plotsLe vide sanitaire, matelas d’air du plancher bas de rez-de-chaussée est le premier pas pour L’ISOLATION DE L’HABITATION. C’est la BASE D’UNE MAISON SAINE. Le vide sanitaire est constitué d’un soubassement (longrines précontraintes sur plots ou blocs sur fondations) et d’un plancher à poutrelles et entrevous (généralement isolant) associé à une dalle de compression. La technique du vide sanitaire est une solution sûre, durable et sans désordre. Elle isole en protégeant la construction des remontées d’humidité. Elle évite les déformations et les fissures de carrelages. Pour la construction individuelle ou collective, le vide sanitaire offre des avantages tant sur le plan de la rapidité d’exécution que sur le plan économique.LES AVANTAGES OBTENUS Mise en oeuvre ergonomique et rapide Diminution de 50 % du poids mort par rapport à un plancher coulé en place Réduction massive des tours d’étayages Facilité d’adaptation en rive Passage des gaines techniques simplifié par l’espace important dans le plénum Logistique optimisée grâce au faible encombrement des produits 5 fois moins de manipulation d’entrevous- Espace technique dans le plénum permettant un passage facile de tous les réseaux et canalisations - Éléments empilables pour un stockage facilité - Palettisation perdue, une palette représente une surface de plancher d’environ 100 m2Les poteaux sont en béton arme, de section carrée ou rectangulaire. Leur hauteur varie de 2 m a 15 m. Ils sont généralement encastres en pied et transmettent les charges des poutres porteuses aux fondations. Ils peuvent absorber tout ou partie des efforts latéraux et reprendre les charges de ponts roulants. Ils peuvent comporter 1 a 3 corbeaux. Les douilles ou armatures en attente sont positionnées a l’aide de gabarits.Les poutres I sont en béton précontraint, avec ou sans blochet d’about. Elles supportent les pannes et servent la transmettre les efforts sur les poteaux. Elles peuvent être a inertie constante ou variable sur la hauteur. Poutres à inertie constante IC Poutres à inertie variable IVPoutres à inertie constante ICPoutres à inertie variable IVÉléments porteurs Poutres de plancherStructures Poteaux Poutres I Pannes TBâtiments industrielsFondations LongrinesNiveau intermédiaire -Plancher a poutrelles et entrevous -Planchers a prédelles en béton arme ou précontraint -Planchers a dalles alvéoléesLes pannes T ont un profil trapézoïdal et sont en béton précontraint. Elles reposent sur les poutres. Elles sont destinées a supporter la couverture généralement constituée d’un bac acier avec ou sans isolation thermique. Un profil métallique est incorpore en partie supérieure de la panne pour assurer la fixation du bac acier. Généralement, les pannes sont grugées en extrémité afin de réduire la hauteur d’encombrement du bâtiment.Assurent la transmission des charges verticales et horizontales d’un niveau à l’autre de la construction donc ils doivent être rendu indéformables dans leur plan et constituer ainsi un diaphragme. Type d’élément Longueur Epaisseur Largeur kN/m²7 m 120 -200 mm 300 -600 mm 2,1 -3,2±20 120 -500 600 -1200 2,2 -5,224 ( 30 ) 200 -800 2400 2,0 -5,0 9 150 -300 600 1,5 -3,5 6 100 -250 300 -600 0,7 -3,0 7 100 -200 600 -2400 2,4 -4,87 200 -300 200 -600 1.8 -2.4Dalles AlvéoléesProcédés de production par extrusion ou lissageSous-face lisse Masse propre réduiteBéton précontraint Grande capacité portanteEléments nervurésEléments de toitureGrandes portées Masse réduite par sections transversales élancées Différents types d’élémentPlanchers à prédallesSystème de plancher semi-préfabriqué Eléments massifs ou nervurés Etançonnement provisoire souvent nécessaire pendant la constructionPlanchers à poutrins et entrevousLes entrevous existent en différents matériauxLes entrevous sont posés entre poutrelles préfabriquées et achevés avec du béton coulé en placePlanchers à poutrins et entrevousArmature transversaleBéton armé Poutrin composite Béton précontraintPoutrins composites et entrevous non-porteurs en polystyrènePlancher avant bétonnage de la couche de solidarisationPoutrins composites et entrevous semi-porteursPoutrins composites et entrevous porteursTypes de poutrinsð La résistance au poinçonnement dépend de la section de la dalle et de la présence d’une couche de solidarisation en béton Eléments alvéolésCharge de poinçonnement admissible pour un type de dalle extrudée sans couche de solidarisation en bétonType de dalle Æ50mm Æ100 mm Æ200mm 150/200 20 kN 30 kN 270 40 kN 60 kN 320/400 45 kN 65 kN 500 60 kN 80 kNLe chaînage périphérique reprend les efforts de traction provenant des moments fléchissants horizontaux dans la dalle de plancher. Les contraintes de cisaillement longitudinales dans les joints entre éléments alvéolés sans couche de solidarisation structurelle sont limitées à 0,10 N/mm² pour des surfaces lisses et à 0,15 N/mm² pour des surfaces plus rugueuses.il est assuré par : -des séquences de murs réparties dans une ou plusieurs directions (mur de refend, pignons façades) -des noyaux de contreventement constitués notamment par des cages d’escalier et d’ascenseur. -des portiques superposés dans les constructions à poteaux poutres.Noyaux et cages d’ascenseur sont des éléments de contreventementsCaractéristiques des murs préfabriquésð Utilisation pour murs intérieurs et extérieurs ð Souvent hauteur d’étage ð L’épaisseur est déterminée par des exigences de stabilité, isolation acoustique, résistance au feu, etc. ð Principalement utilisé pour les logements et appartements ð En béton armé ou non-armé- Les panneaux et voiles verticaux :-panneaux pleins. - Panneaux nervurés. -Panneaux sandwiches à voiles solidaires. -Panneaux sandwiches à voile extérieur librement dilatable. (Il supprime touts les ponts thermique,bonne isolation thermique).Murs intégrauxToutes les parois intérieures et extérieures sont préfabriquéesBâtiment à appartements à ManchesterUKBâtiment à appartements de 23 étages aux Pays-BasBâtiments résidentiels complètement préfabriquésNoyau préfabriquéTerrasseCage d’escalierMurs de refend porteursPlancher préfabriqué de 8 - 12 m de portéeAppartementStudioAppartementAppartementAppart ementAppartement AppartementStudioPlan d’un bâtiment avec refends transversaux porteursPlancher alvéoléMurs porteursFaçade préfabriquéeperspective d’un bâtiment à appartements avec murs transversaux porteursSystème enveloppe - façades porteusesBâtiments d’appartements avec façades sandwich porteusesOssature complémentaie dans le cas de bâtiments largesBâtiment avec parking souterrain, un magasin au rez-de chausser et des appartements aux étagesCombinaison de systèmesMurs porteurs dans les appartementsConstruction en ossature dans le sous-sol et à l’étageMurs porteursPoutre en acierNoyaux et cages d’ascenseurNoyaux et cages d’ascenseur constitués de murs préfabriquésB C H Minimum 4.00 m 2.40 m - Normal 6.00 -12.00 3.60 -6.00 2.60 -3.30 Maximum 14.00 12.00 4.20 -4.50Mur de stabilitéRefend Refend Plancher PlancherDimensions préférentiellesðEpaisseur 80 - 240 mm ð Hauteur d’étage ðLongueur libre: 2.40 - 14.00 m ðSurfaces lissesJoint crantéBoîtes de contactConduites électriquesTuyauxDétails incorporés dans les élémentsMurs composites avec prédallesBâtiment scolaire en AllemagneLes murs sont composés de 2 prédalles avec la face lisse vers l’extérieur. Après montage, l’espace entre les prédalles est rempli de béton.Terrasse Planchers a prédelles en béton armé ou précontraintÉtage courant Planchers a prédelles en béton arme ou précontraint Plancher a poutrelles et entrevousFondations LongrinesVide sanitaire Plancher a poutrelles et entrevousÉléments porteurs Poutres de stock Poutres de plancherSous-sol Planchers a prédelles en béton arme ou précontraint Planchers a poutrelles et entrevousð Escaliers droits ð Escaliers tournants ou en colimaçonMarches individuelles et paliers, ou Combinaisons de volées et paliers. Finition de surface lisse ou en béton poli.Dalles alvéolées en porte-à-fauxUniquement valable pour de petits porte-à-fauxDalle de solidarisation structurelle avec armature de porte-à-fauxArmature dans couche de solidarisation à ancrer dans des alvéoles évidéesMaximum 2,00 mð Fixation des balcons sans ponts thermiquesBalcons fixés au bord longitudinal de dalles alvéoléesBalcons dans la prolongation de dalles alvéoléesEtrésillon métallique pour reprendre l’effort de compression à travers le jointArmature de porte-à-fauxTypes d’assemblages pour constructions en mursð Assemblages mur - murDetail de la liaison verticale Plat en acier avec trou, ancré dans le mur supérieurArmature de chaînage ancrée dans le joint longitudinalArmature de chaînage dans le joint vertical entre panneauxExemples d’assemblage mur - murð Assemblages façade planchersExemples d’assemblages de murs latéraux avec planchersArmature en attente ancrée dans un évidement du plancherArmatures en attente dans l’encocheBéton coulé en placeArmature de chaînage verticale dans gaine remplie de bétonð Assemblages mur - plancherExemples d’assemblage mur - plancherChaînage verticalDalle alvéoléePlancher à prédalleArmatures de chaînage verticalð Assemblages mur - murExemples de joints verticaux entre mursChaînage transversalExemple d’armature de liaison sur toute la hauteur du joint verticalExemple d’armature de chaînage concentrée dans les joints horizontaux entre mursJoints crantésSupport Dalle alvéolée Plancher nervuré Prédalles Poutrins et 120 - 400 mm légér - lourd entrevousBéton / acier 70 - 130 75 - 150 70 100Maçonnerie 100 - 150 - 100 125Longueur d’appuiValeurs indicatives de la longueur d’appui nominale ðAssemblages dalles alvéoléesð Assemblages dalles alvéoléesArmature de chaînage à l’appuiAncrage des armatures de chaînage dans les dalles alvéoléesL’armature de chaînage peut passer au dessus de la poutre ou au travers des ouvertures dans la poutreArmature de chaînage ancrée dans des alvéoles évidées, ou dans les joints longitudinauxLiaisons latéralesArmatures ancrées dans des encoches dans le bord des dalles alvéoléesEncoche dans le bord supérieur de la dalleArmatures d’attente dans le voilePoutres métalliquesExemples de liaisons de dalles alvéolées sur poutres de support métalliquesPoutre métallique en dessous du plancherPoutre métallique noyée dans le plancherBarre à travers la poutreLiaisons d’appuiNervure découpée pour réduire la hauteur de constructionLiaison soudée uniquement à la face supérieure pour éviter un encastrement completNéoprèneLiaisons latéralesBarre filetée en attente dans une douille ancrée dans l’élément de façadeDouille filetée incorporéeCouche de solidarisation en bétonSoudure de liaison entre élément TT et élément de façadePlaque métallique soudéePlats métalliques ancrés dans les élémentsMontage verticalMontage horizontal1. Dalle de bardage 2. Poteau béton 3. Rail d’ancrage TYPEA4 4. Laine de roche 5. Pièce d'ancrage TYPE B1 6. Clou GunneboLiaison mur / plafondMur Ytong Mousse PUR Bande en treillis de fibre de verre Finition Coupure dans l’enduit Plafond1 2 3 4 5 61Mur Ytong 2Mousse PU 3Ancrage de dilatation 4Clou GunneboJoint de dilatation1. Dalle de bardage 2. Structure métallique 3. Laine de roche 4. Pièce d'ancrage TYPE A2 5. Clou GunneboDouble murStructure métallique dédoubléeConstruction de la toiture - Joint de dilatationConstruction de la toiture – Chevêtre Construction de la toiture - CadreMontage horizontal - Structure béton ANGLELes ouverturesAvantages de la préfabrication : * Ne dépend pas des mauvaises conditions climatiques. *Meilleur contrôle de la bonne exécution des travaux. *Moins de risques de pont thermiques. *La rapidité des travaux est un avantage majeur de la préfabrication. *Produit technico-économiques : elles nous ont permis d’améliorer sensiblement la compétitivité économique. Inconvénient de la préfabrication : *c’est la difficulté de rajouter des conduites des prises de courant …etc. par la suite.

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