Chez Hiansa, nous sommes actuellement en phase · La force générée ... Il revient à la personne responsable du calcul de ... emboutissage mesurée depuis la face supérieure de

Chez Hiansa, nous sommes actuellement en phase

d’exécution des essais sur les planchers mixtes

à profil MT-60 de 1,0 et 1,2 mm d’épaisseur.

Les nouvelles valeurs définies pour les

paramètres «m» et «k» entraîneront, par

conséquent, une augmentation significative des

valeurs de surcharge admissible contenues dans

les tableaux.

Veuillez vous adresser au département technique

pour obtenir davantage d’informations.

D’après la réglementation Eurocode 4, les valeurs indiquéesdans les tableaux, corrigées à la baisse par l’intermédiairedes coefficients de majoration des charges, correspondentà la typologie des planchers la plus défavorable.La réglementation exige la réalisation des essais sur le profilde plus petite épaisseur, pour ensuite extrapoler les résultatsobtenus aux épaisseurs plus importantes.Naturellement, la réglementation autorise la réalisationd’essais sur l’ensemble des planchers de différentesépaisseurs sans passer par l’extrapolation mathématique.Les essais effectués sur un plancher à profil de 1,0 et 1,2 mmd’épaisseur fournissent des valeurs différentes pour lesparamètres m et k.Le changement d’épaisseur de la tôle donne lieu à une valeurdifférente de surface de profil. La droite qui décrit cecomportement étant fonction de la surface du profil, onobtiendrait une nouvelle droite associée à de nouvelles valeursde surcharge admissible plus élevées.Hiansa S.A. tient cependant à aligner tous ses essais de façonrigoureuse sur la réglementation EC4 et EC3, en partant duprincipe que les aspects commerciaux ne doivent en aucuncas prévaloir sur les paramètres venant renforcer la sécurité.

La nouvelle thèse de doctorat de Remco Gerben

Schurmann ouvre de nouvelles voies vers l’étude

du comportement des planchers mixtes après

avoir constaté que, dans la grande majorité des

cas, l’effondrement du plancher est provoqué par

les contraintes horizontales (perte d’adhérence

suivie d’un glissement entre le béton et la tôle en

acier). Les valeurs de surcharge admissible

indiquées dans les tableaux de ce catalogue

seraient considérablement augmentées si cette

nouvelle approche théorique était appliquée.

Veuillez vous adresser au département technique

pour obtenir davantage d’informations

Jouissant d’une excellente réputation, la thèse de doctoratdu chercheur allemand Remco Gerben Schurmann«Comportement physique des liaisons dans les dalles

mixtes» a récemment ouvert la voie des recherches relativesau comportement des planchers mixtes ou collaborants.Les essais expérimentaux démontrent que dans la grandemajorité des cas, l’effondrement du plancher est provoquépar un excès de moment horizontal, à savoir par la perted’adhérence entre le profil métallique et le béton.Cette thèse repose sur un simple constat. La force généréepar la saturation du plancher est égale à la somme desforces tangentielles nécessaires pour écraser lesemboutissages du profil en les poussant vers le plan inclinédu flanc. Le fait d’augmenter l’épaisseur de la tôle(emboutissage de plus grande inertie) permet d’accroîtrela force tangentielle (moment horizontal) nécessaire pourgénérer l’aplatissement des emboutissages et provoquerle glissement entre les deux matériaux.L’application de cette nouvelle théorie à l’étude ducomportement du plancher collaborant Hiansa S.A. setraduirait par une amélioration significative des valeurscontenues dans les tableaux.

Introduction:Le plancher mixte ou collaborant constitue la solution de constructionidéale pour tous les chantiers réclamant des performances techniqueset mécaniques poussées et exigeant une rapidité de mise en œuvre entoute garantie. Grâce à ses caractéristiques de premier plan, ce planchers’adapte à toutes les typologies de construction (industrielle, commerciale,sportive et résidentielle). Il offre également des avantages économiquessignificatifs, surtout lorsqu’il est envisagé dès le début du projet. Sonutilisation implique en effet une diminution de l’épaisseur moyenne desdalles, ce qui se traduit par une réduction des éléments portants de lastructure (poteaux, poutres et fondations). Outre l’amélioration de laplanification des différentes phases de mise en œuvre, l’adoption decette technologie répond à certaines exigences aujourd’hui incontournablesdans les édifices modernes telles que l’incorporation des conduitesnécessaires à la fourniture des services de bureautique et l’utilisation defaux plafond.

Plancher mixte collaborant:

La pertinence des planchers mixtes réside dans la technologie visant àrenforcer l’adhérence entre la tôle d’acier travaillée et le béton. Cettetechnologie porte également le nom de plancher collaborant du fait dela «collaboration» entre les deux matériaux façonnant le plancher visantà faire face aux tensions générées par les charges. L’adhérence mécaniquedes deux composants est obtenue à travers les crantages usinés sur lesflancs inclinés du profil en acier galvanisé. À elle seule, l’adhérencechimique n’est en effet pas suffisante pour garantir une liaison efficacefaisant réellement travailler le plancher composite comme une structuremixte.

Fonctions et avantages du plancher mixte collaborant:

Après avoir installé et fixé le plancher, celui-ci remplit les fonctionssuivantes:- Il sert de plateforme de travail pendant la construction tout en remplissant

une fonction de protection et de sécurité contre la chute d’objets.- Il remplace le coffrage perdu traditionnel en bois servant de support au

coulage du béton.- Il contribue à la stabilisation du cadre lorsqu'il s'agit d'une structure

métallique, évitant ainsi la pose de contreventements horizontaux.- Il supporte les charges pendant la phase de bétonnage dans certains

cas de figure de portée et d’épaisseur. Au-dessus d’un certain rapportd’élancement, il s’avère nécessaire d’étayer le profil avant de procéderau coulage du béton. Il revient à la personne responsable du calcul deveiller à ce que les supports intermédiaires nécessaires soient mis enplace lorsque le tableau de surcharge le recommande.

- Il permet la libre circulation des opérateurs au niveau des étages grâceà l’absence du matériel d’étaiement nécessaire aux coffragesconventionnels.

- Il exerce une action dite de « collaboration » en se mariant étroitementau béton par le biais des crantages et éléments en saillie. Le profilmétallique permet ainsi de remplacer totalement ou partiellement lesarmatures de traction habituellement placées dans la dalle. L’utilisationde fers ronds de traction supplémentaires n’est pas prise en considérationdans les tableaux de ce manuel. Il revient toutefois à la personneresponsable du calcul de décider de la présence ou non de ces fers envue d’augmenter la résistance au feu et celle de la dalle.

- L’utilisation de connecteurs permet au plancher collaborant de travaillercomme une poutre mixte. Ceci se traduit par une importante réductionde l’épaisseur du plancher entraînant, par conséquent, la diminutiondu poids de l’ensemble des profils métalliques supportant la dalle, dela structure et des fondations du bâtiment en règle générale. L’avantageéconomique est donc flagrant, aussi bien en termes de matériel quede durée d’exécution.

- Les nervures longitudinales de la tôle profilée permettent le logementdes installations et canalisations du bâtiment.

- Il s’agit d’un système de construction offrant des économies d’argentplus que significatives associées à un gain de temps d’exécution.

205 205

820

205 205

58,860

Caractéristiques :Le profil du plancher collaborant MT-60 (appelé ainsi pourla hauteur des crantages de 60 mm) est particulièrementrecommandé pour les bâtiments à structure métallique dontles dimensions sont relat ivement importantes:

• Bâtiments industriels.• Bâtiments administratifs et bureaux.• Bâtiments publics de grande superficie.• Grandes surfaces et entrepôts.• Centres commerciaux et centres de loisirs.

Les caractéristiques techniques du plancher MT-60 ont étédéfinies en collaboration avec le groupe de structures dudépartement de mécanique des milieux continus de l’Écoled’ingénieur supérieur de Séville dans le cadre d’unecoopération avec l’AICIA (Association de recherche etcoopération industrielle d’Andalousie).

Les essais expérimentaux menés à bien s’alignent sur lesrecommandations des réglementations Eurocode 4 etEurocode 3 qui constituent les seules règlements de référenceà l’échelle européenne dont le respect est obligatoire.Les valeurs indiquées dans les tableaux font référence à lasurcharge statique admissible et à la section d’armature demoment fléchissant négatif en cas d’appuis intermédiaires.Les essais de rupture réalisés sur des dalles de différentetypologie ont permis l’obtention des paramètrescaractéristiques «m» et «k» qui définissent la droite deréférence du plancher MT-60. Cette droite fournit la valeurde surcharge admissible en fonction de l’épaisseur de la tôleet de celle du plancher. Après obtention de ces valeurs, lesessais obligatoires de vérification mentionnés dans l’EC4 ontété menés à bien.

Armature de moment négatif Armature antifissuration

Connecteurs de fond de nervure(uniquement pour un comportementen tant que poutre mixte)

Plancher collaborant MT-60

(2) L’écart supérieur de la longueur des tôles est de 0 afin d’éviter tout surplus de longueur pouvant empêcher l’appui correct de certains changement de tôle sur le support. Enrevanche, un écart inférieur de -3 mm est acceptable étant donné que la présence d’un jeu est autorisée entre deux tôles adjacentes.

(3) Il s’agit de la hauteur de l’emboutissage mesurée depuis la face supérieure de la face latérale du crantage jusqu’à la face supérieure de l’emboutissage de la partie crantée.


PARAMÈTRES GÉOMÉTRIQUES

l (cm4)

60,38

75,47

90,56

Pc (kgf/m2)

8,49

10,55

12,66

Wi (cm3)

18,567

23,14

27,68

Xg (mm)

32,521

32,618

32,715

Ap (mm2/m)

1.081,85

1.352,15

1.622,45

Épaisseur (mm)

0,8

1,0

1,2

I= Inertie du profil par mètre linéaire de plancher. Pc= Poids de la tôle. Wi= Module de résistance par mètre linéaire de plancher. Xg= Distance entre l’axe du centre degravité du profil et la base de celui-ci. Ap= Section utile d’acier par mètre linéaire de plancher.

CARACTÉRISTIQUES VALEUR

Matériau Acier

Désignation DX51D 1.0226

Densité de l’acier (kg/m3) 7.850

Largeur utile (mm.) (e=0,8 mm. - e=1,0 mm. - e=1,2 mm.) 820

e=0,8 mm. 9,26

Poids de la tôle (kg/m2) e=1,0 mm. 11,97

e=1,2 mm. 14,36

e=0,8 mm. 7,59

Poids de la tôle (kg/ml) e=1,0 mm. 9,81

e=1,2 mm. 11,77

Limite d’élasticité (N/mm2) (Re) >240

Résistance maximale à la traction (N/mm2) 345

Allongement à la rupture (ARU) 22%

Type de revêtement (bilatéral) Z=Zinc

Aspect du revêtement (bilatéral) N

Finition de surface (bilatérale) A

Traitement superficiel (protection superficielle) C

0,8 mm. ±0,08 mm.

Épaisseur 1,0 mm. ±0,09 mm.

1,2 mm. ± 0,10 mm.

LargeurInférieure=0 mm.

Tolérances dimensionnelles de la tôle Supérieure=+6 mm.

laminée livréeLongeur(2)

Inférieure= -3 mm.

Supérieure= 0 mm.

e=0,8 mm.12 mm.

Planéité e=1,0 mm.

e=1,2 mm. 10 mm.

Hauteur du profil MT-60 (queue d’aronde y compris) 60 mm.

e=0,8 mm. 3,5 ± 0,1 mm.

Hauteur des emboutissages latéraux du profil MT-60(3) e=1,0 mm. 3,3 ± 0,1 mm.

e=1,2 mm. 3,1 ± 0,1 mm.

Béton:• Résistance caractéristique à la compression: fck =

300 daN/cm2 (30 N/mm2).• Coefficient partiel de sécurité pour un calcul aux états

limites ultimes: 1,50.• Densité: 2400 kg/m3 (béton normal).• Fissuration: pour les calculs de déformation, on considère

que l’inertie du plancher est égale à la moyenne de l’inertiede la dalle en béton non fissuré et en béton fissuré, surla base d’une section homogénéisée équivalente, tout entenant compte du coefficient de fluage.

• Limite d’élasticité de l’acier des armatures: 400 MPa.• Coefficient partiel de sécurité de l’acier des armatures pour

un calcul aux états limites ultimes: 1,15.

POIDS PROPRE DU PROFIL + BÉTON (Kg/m2)ÉPAISSEUR

DE LA DALLE (cm) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

67 77 87 97 107 117 127 137 147 157 167 177 187 197 207 217

0.8 183 208 233 258 283 308 333 358 383 408 433 458 483 508 533 558

1.0 185 210 235 260 285 310 335 360 385 410 435 460 485 510 535 560

1.2 187 212 237 262 287 312 337 362 387 412 437 462 487 512 537 562

ÉPAISSEURDE TÔLE(mm)

CONSOMMATIONDE BÉTON DU

PLANCHER (dm3/m2)


Données nécessaires pour le calcul du plancher:Pour calculer avec précision les caractéristiques du plancherrelatif au projet, l’ingénieur d’études doit être en possessiondes données suivantes:• Distance entre les appuis et nombre de portées couvertes

par une seule tôle.• Charges d’exploitation (= charges permanentes +

surcharges d’exploitation).• Épaisseur de la dalle en béton.• Flèche maximale admissible.• Résistance caractéristique du béton à la compression

«fck».• Densité du béton (normal ou léger).

Réglementations et certificats:Quelle que soit leur épaisseur, les profils MT-60 Hiansasont conformes aux réglementations internationalessuivantes :• Eurocode 4, rubriques 1-1 et 1-2. Calcul des structures

mixtes acier-béton.• Eurocode 3, rubriques 1-1 et 1-3. Calcul des structures

en acier.• Réglementation EN 10131 relative aux tolérances

dimensionnelles de forme et de masse.• Réglementation EN 10130 relative aux produits plats

laminés à froid, en acier doux pour emboutissage oupliage à froid. Conditions techniques de livraison.

• Normes NBE EA 95 relatives au calcul de structures enacier.

•Réglementation EN 10346 produits plans d'acier rev°tuen continu par inmersion ¨ chaud.

Hypothèses de calcul:Les résultats figurant dans les tableaux de surcharge statique,obtenus conformément à la réglementation EC4 et EC3, ontété obtenus à partir des hypothèses de calcul suivantes:• Les charges agissant sur le plancher sont uniformément

réparties et majoritairement statiques.• Les portées du plancher sont placées dans le sens des

nervures du profil.

• La modélisation des dalles en phase d’exploitation estréalisée sur la base d'une analyse élastique, tandis que lavérification de comportement à la flexion se fait sur la basede la théorie plastique.

• Les cas de figure envisagés partent du principe que leplancher repose sur 2 appuis et que le plancher en continurepose sur 3 appuis ou plus (plusieurs travées sur unemême tôle).

• Les résultats indiqués dans ce catalogue se réfèrent à unplancher collaborant dépourvu de connecteurs de fond denervure. La solution en tant que poutre mixte n’est doncpas envisagée dans les calculs.

• Les hypothèses de calcul se rapportant au béton sontspécifiées dans la section « Béton » et les hypothèsesrelatives au profil MT-60 sont stipulées dans le tableau« Caractéristiques mécaniques du profil MT-60 ».

• La limite d’élasticité de l’acier du profil MT-60 est de320 MPa et le coefficient partiel de sécurité de l’acierpour un calcul aux états limites ultimes est de 1,10.

• Le modèle de calcul utilisé s’établit sur les états limitessuivants: en phase de mise en œuvre, la flexion estconsidérée comme l’état limite ultime et la déformationcomme l’état limite d’exploitation. En phase d’exploitation,les états limites ultimes correspondent à la flexion, auxcontraintes horizontales et aux contraintes de cisaillementvertical. La déformation est quant à elle considérée commel’état limite d’exploitation.

• Critère de flèche lorsque la tôle en acier nervurée travailleen tant que coffrage : f < L/250 ou f > 20 mm, où Lcorrespond à la portée entre appuis. Pour le calcul de cesdéformations, le poids de la tôle et du béton frais est prisen compte, contrairement aux charges de mise en œuvrequi sont considérées comme temporaires.

• Critère de flèche en phase d’exploitation: f < L/250 quelque soit le cas de figure envisagé dans les tableaux.

• Coefficients de majoration des charges employés dans lecalcul:- Coefficients de majoration des poids propres: 1,35.- Coefficients de majoration des charges permanentes: 1,35.- Coefficients de majoration des charges d’exploitation: 1,50.• Les résultats contenus dans les «Tableaux de chargesd’exploitation du profil MT-60» ont été calculés conformémentaux spécifications de l’EC4, rubrique 1-1, pour le profil MT-60 travaillant en tant que coffrage lors de la phase deconstruction du plancher et en tant que dalle mixte lors dela phase d’exploitation. Ces tableaux font référence à unesituation générique du plancher définie dans les pointsprécédents. Il revient à la personne responsable des calculsde procéder au calcul du plancher, conformément auxparticularités relatives aux charges, aux matériaux employésainsi qu’aux spécificités du projet. Les valeurs de surchargestatique figurant dans les tableaux correspondent auxvaleurs d’exploitation maximales admissibles, pour lesquellesles charges sont la somme des charges permanentes etdes surcharges d’exploitation pouvant agir sur le plancher.Le poids propre du plancher a quant à lui été pris en comptedans les calculs de chaque cas.

Besoin d’étaiement:On entend par étaiement la pose provisoire d’appuisintermédiaires visant à réduire temporairement la distanceentre les appuis des profils pendant la phase de coulage etde prise du béton. Si la présence d’une rangée d’étais s’avèrenécessaire après fixation des tôles, ces derniers doivent êtreplacés à la moitié de la portée de chaque travée dans le casd’une seule rangée d’étais et à 1/3 et 2/3 de la portée dechaque travée dans le cas de 2 rangées d’étais. La mise enplace des étais doit être conforme à la figure ci-dessous.

min 80 mm

L/2L/2

Armature antifissuration:La principale fonction de ces armatures consiste à faire faceaux contraintes dues à la contraction du béton pendant leséchage et à éviter la fissuration de la dalle. Ces élémentscontribuent également à la répartition des petites chargesponctuelles agissant sur le plancher. Ces armatures doiventêtre placées à une profondeur de 20 mm par rapport à laface supérieure du plancher et couvrir la totalité de la surface.Conformément au point 7.6.2 de la réglementation Eurocode4, la section minimale de ces armatures est la suivante:• Supérieure ou égale à 0,2% de la surface de la section

de béton se trouvant au-dessus du profil pour lesconstructions sans étaiement.

• Supérieure ou égale à 0,4% de la surface de la sectionde béton se trouvant au-dessus du profil pour lesconstructions avec étaiement.

Armature de moment négatif:Lorsque la dalle est posée en travée continue, des momentsfléchissants négatifs sont générés sur les appuis intermédiaires.Le cas échéant, il s’avère nécessaire de mettre en place cetype d’armature. Ces dernières doivent être placées à uneprofondeur de 25 mm par rapport à la face supérieure duplancher. Les barres cannelées doivent posséder une longueursuffisante pour couvrir le tiers de la portée de chacune detravées adjacentes, comme indiqué sur le croquis. La sectionminimale des armatures permettant de faire face à cesmoments fléchissant négatifs est spécifiée en détail dansles tableaux respectifs.

Armature additionnelle:Il s’agit de l’armature mise en place dans les nervures de ladalle mixte servant à supporter les contraintes de flexion(moment fléchissant positif) lorsque la surcharge d’exploitationatteinte par le plancher est insuffisante. Le cas échéant, lesfers ronds cannelés sont mis en place au niveau des fondsde nervure du profil métallique. Cette solution augmente lacapacité de résistance de la dalle et permet, par exemple,de diminuer l’épaisseur de la tôle tout en conservant uneépaisseur de plancher identique et d'augmenter en mêmetemps la résistance au feu.Il convient de souligner que les valeurs de surcharges statiquesindiquées dans les tableaux relatifs au profil MT-60 sontcalculés en partant du principe que le plancher ne renfermeaucune armature additionnelle.

0,30L 1 0,30L 2

L 1 L 2

Armature de moment négatif


Solution pour un comportement en tant que poutremixte: Utilisation de connecteurs et d’armaturesDans ce cas de figure, le profil du plancher collaborant entreen symbiose avec la structure métallique par le biais desconnecteurs de fond de nervure. Le plancher devient alorspartie intégrante de la structure portante du bâtiment etn’est plus un élément monolithique dont le poids est supportépar les poutres et poteaux sur lesquels il est appuyé. Il agitcomme une couche de compression de la section qui voitalors sa résistance augmenter de façon significative. Dansles calculs, ceci permet de prendre en compte la sommedes sections résistantes de la poutre métallique et duplancher.

Il revient à l’ingénieur d’études de choisir le type de structureà adopter et de procéder au calcul correspondant. Les valeursde surcharge indiquées dans les tableaux font référence àun plancher dépourvu d’armatures de traction additionnelles.Il est toutefois possible d’incorporer des fers ronds cannelésen vue de faire face aux différentes contraintes généréesdans le plancher. Il existe différentes armatures de renfortpossédant des caractéristiques et fonctions particulières.Les armatures doivent quoi qu’il en soit être formées pardes barres cannelées en acier de haute adhérence affichantune limite d’élasticité de 500 N/mm2 et un diamètre appropriéaux fonctions qu’elles doivent remplir.

Armature demoment négatif

Structuremétallique

Connecteur

Armatureantifissuration

Armatureadditionnelle

Planchercollaborant

Coulage du béton:Le bétonnage sur tôles travaillées doit être exécuté suivantles méthodes traditionnelles: pompes à béton sous pressiondans une conduite ou bennes à béton.Toutes les traces d’huile, de saleté, de lubrifiant provenantdu processus de fabrication ou tout substance néfaste seprésentant à la surface supérieure du profil doivent êtreéliminées avant de procéder au coulage du béton. Pourobtenir les propriétés finales du plancher spécifiées dans leprojet, cette phase doit être réalisée avec le plus grand soinafin d’éviter toute déformation excessive du plancher, laségrégation des granulats ou la perte de coulis.Dans la mesure du possible, le béton doit être coulé sur lespoutres d’appui du plancher le plus près possible de cedernier. La hauteur de coulage du béton ne doit en aucuncas être supérieure à 30 cm. Pour ce faire, il est nécessaireque la conduite de sortie du béton soit pourvue d’une poignéeen vue de conférer une manipulation aisée. Il convient d’évitertoute accumulation de matériau et de répartir le béton dansle sens longitudinal des nervures du profil en acier, depuisles poutres vers les portées. La circulation de brouettes doitavoir lieu sur des panneaux de 30 mm d’épaisseur placéssur la maille en évitant la présence de plus de 3 opérateurssur la même zone de plancher.Pour garantir un fonctionnement optimal du plancher, ilconvient de prêter une attention particulière à l’obtentiond’une compacité satisfaisante autour des connecteurs, desarmatures et aux abords du relief de la tôle. Le vibrage dubéton n’est pas nécessaire. En cas d’apparition de tachesau niveau de la partie inférieure du profil dues à la perte decoulis, il est conseillé de procéder à un nettoyage en appliquantun jet d’eau avant la prise du béton.

Réservation de trémies dans les planchers:Il est généralement nécessaire de prévoir des vides pour lelogement et le passage des installations et des tuyaux dedescente à travers le plancher. Le cas échéant, les trémiesdoivent être envisagées avant le bétonnage en faisant appelà des blocs de polystyrène expansé ou à tout autre moyende coffrage.Lorsque le côté des trémies est supérieur à la largeur d’unenervure, le renforcement longitudinal et transversal dupérimètre de la trémie s’avère nécessaire.En règle générale, on peut affirmer que:• Les trémies dont les côtés ne dépassent pas les 300 mne requièrent aucun renfort.• Les trémies dont les côtés sont compris entre 300 et700 mm requièrent la pose d’armatures de renfort.• Les trémies dont le côté est supérieur à 700 mm requièrentla pose de structures auxiliaires de support au niveau desbords.Pour procéder aux réservations de ces trémies, le découpagedu profil métallique doit systématiquement être effectuélorsque la prise du béton est terminée. La dalle ne doit enaucun cas être perforée après durcissement à l’aide d’appareilsà percussion étant donné que les vibrations générées peuventendommager la collaboration entre la tôle en acier et lebéton et, par conséquent, provoquer une perte d’adhérence

Résistance au feu d’un plancher collaborant :

D’après l’Eurocode 4, rubrique 1-2, le coefficient R(capacité portante d’un plancher collaborant en casd’incendie) est de 30 minutes. Cette donnée ne requièreaucune vérification à condition que le calcul du planchercollaborant ait été effectué conformément auxspécifications de l’Eurocode 4, rubrique 1-1. Si l’ingénieurd’études souhaite obtenir une capacité de résistance aufeu supérieure, il peut faire appel à plusieurs solutions :• Incorporation d’un système de protection contre le feuau niveau de la face inférieure du plancher. L’une dessolutions consiste à appliquer un revêtement continud’épaisseur homogène à l’aide de mortiers ou de peinturesou à incorporer un faux plafond en plaques de plâtre ouautres matériaux (en veillant à ce que les joints entre leséléments soient étanches).• Incorporation d’armature de traction. Bien que cettesolution permette d’augmenter la capacité portante duplancher en cas d’incendie (critère R), la capacitéd’isolation thermique (I) reste inchangée. La capacitéd’isolation thermique dépend quoi qu’il en soit de

Types definitions:Pour simplifier la construction d’un plancher collaborant etoptimiser la durée de mise en œuvre, Hiansa SA a mis aupoint des finitions en acier galvanisé spécifiques. Bien quen’étant pas indispensables, ces pièces sont très utiles carelles remplacent certaines opérations de coffrage qui, enrègle générale, sont exécutées de façon plus artisanale etapproximative sur le chantier:• Finition d’extrémité de plancher (R1).• Finition de tensionnement (R2).• Finition de changement de direction de plancher (R3).

Finition detensionnement (R2)

Finition de changementde direction de plancher (R3)

Finition d’extrémitéde plancher (R1)


Fixation du profil à la structure métallique pourcomportement en tant que plancher collaborant:L’assemblage du plancher à une poutre métallique peut êtreréalisé à l’aide de clous, de vis ou par soudure.Pour les fixations au moyen d’une cloueuse, régler cettedernière à Ø 4,5 mm.La fixation à l’aide de vis autofileteuses doit être réaliséeconformément aux figures F1 et F2 et le diamètre de l’alésagedoit être de 6,3 mm ou 5,5 mm en fonction de l’épaisseurde l’aile du profil. Cette méthode est toutefois peurecommandée étant donné que l’épaisseur de la tôle nepermet pas de loger le passage du filet nécessaire afin quela vis puisse travailler de façon appropriée.Il revient cependant à l’ingénieur d’études responsable duprojet de choisir la méthode appropriée.En cas de fixation par soudure, les cordons doivent posséderun diamètre de 20 mm au niveau de chaque fond de nervure.La soudure doit être frappée au marteau et recouverte depeinture antirouille.Sur portée simple (deux appuis), le profil doit être fixé à lapoutre sur chaque fon de nervure.Pour les poses en continu sur appuis intermédiaires (plusieurstravées couvertes par une même tôle), la fixation peut avoirlieu un fond de nervure sur deux.Il est recommandé de placer une couture au niveau duchevauchement latéral tous les 1000 mm sur les planchersà plusieurs travées et tous les 500 mm sur les planchersà portée simple.Les profils doivent être fixés les uns après les autres à mesurequ’ils sont mis en place. Une fois la journée de travailterminée, il est toutefois recommandé de veiller à ce qu’aucunetôle ne soit dépourvue de fixation et d’immobiliser les tôlesn’ayant toujours pas été mises en places afin d’éviter leur

chute éventuelle. Pendant cette phase de mise en place destôles, aucune opération ne doit être effectuée au niveau del’étage du haut et du bas.

Fixation des planchers sur des structures nonmétalliques:En règle générale, et tout particulièrement lorsque des forcesd’arrachement importantes sont prévues, des plaquesmétalliques ou consoles sont noyées dans le support surlesquelles les tôles du plancher sont fixées à l’aide d’unecloueuse ou par soudure.Au cas où ces plaques ne seraient pas utilisées, les distancesentre les points de fixation de la tôle et les bords du supportdoivent être suffisamment importantes afin d’éviterl’affaissement ou la rupture de ce dernier. Le cas échéant,il importe de tenir compte des caractéristiques particulièresde fragilité du matériau support.

15 mm mín

Ø 5,515 mm mín

15 mm mín

Ø 6,3

15 mm mín

FIXATION AU MOYEN D’UNE VIS

F2

15 mm mín

15 mm mín

15

FIXATION AU MOYEN D’UNE CLOUEUSE

F1

75 mm 75 mm

75 mm100 mm

DOUBLE APPUI

APPUI SUR MATÉRIAUX DIFFÉRENTES(BRIQUE OU BLOC)

APPUI SUR RIVE

CONDITIONS D’APPUI DES TÔLES SUR LES POUTRES

DOUBLE APPUI

APPUI SUR ACIER ET BÉTON

APPUI SUR RIVE

50 mm 50 mm50 mm

75 mm

Entreposage:Afin d’éviter l’action du vent, l’humidité, la condensation etla pluie, il est recommandé d'entreposer le matériel en aciergalvanisé à l’abri au sein d’une atmosphère la plus sèchepossible.En cas d’entreposage extérieur, les lots doivent être isolésdu sol à l’aide de chevilles de hauteur différentes afin d’obtenirune pente favorisant l’évacuation de l’eau.

Interprétation des différentes cases colorées dansles tableaux de surcharge admissible: diversitéd’approche théorique par ajout d’étais (pendant lamise en œuvre du plancher).

Les utilisateurs des tableaux de surcharge du planchercomposite à profil MT-60 peuvent être surpris de constater,à certains moments, qu’une augmentation de 1 cm del’épaisseur de la dalle en béton se traduit par une baissesignificative de la surcharge admissible. Cette chute desvaleurs coïncide avec le passage de la zone grisée vers lazone de couleur bordeaux. Cette différence de couleurs’explique par une approche théorique différente entre unestructure étayée et une structure non étayée (réglementationEurocode 4 et Eurocode 3). Pendant la phase de mise enœuvre du plancher, une tôle en acier non étayée se déformeproportionnellement au poids propre du béton coulé.Après prise du béton, le plancher accuse une flèche (f0) etla tôle affiche une tension interne σf0 correspondant à sadéformation.Lorsque ce plancher supporte une charge (charge Quniformément répartie), la valeur maximale de momentfléchissant (relatif à la charge Q) est enregistrée au centrede la portée. C’est en ce point que le plancher doit êtreconforme aux différentes contraintes (moment fléchissant,cisaillement et contraintes horizontales) : dans la grandemajorité des cas, le plancher se fend car le moment horizontalatteint son maximum. On peut donc affirmer que la chargeayant provoqué le glissement entre le béton et le profil enacier est égale à la somme du poids propre de la dalle et dela charge Q appliquée.Sur les structures étayées, l’étai intermédiaire divise la valeurde la travée entre les deux appuis et la flèche (f0’) estsensiblement inférieure à la flèche f0 calculée sur le mêmeplancher non étayé. Par approximation, on peut affirmer quela flèche f0’ est égale à 0. Pendant la prise du béton, la tôlene subit aucune tension car le poids propre du béton couléest transmis à l’étai. Après durcissement du béton, retraitde l’étai et application d’une charge Q, le comportement duplancher face à toutes les contraintes présentes est vérifié.Une fois de plus, l’effondrement est provoqué par atteintede l’état limite ultime au niveau du moment horizontal. Dansce cas précis, c'est la charge Q qui détermine la rupture dela dalle. Dans les tableaux de surcharge admissible, il estdonc incorrect d’ajouter le poids propre de la dalle à la valeurenregistrée pendant l’essai de résistance de la dalle à larupture.

En résumé, sur une structure non étayée, il est correctd’ajouter le poids propre du plancher à la valeur de surcharged’exploitation enregistrée car la structure a déjà subi etaccepté cette charge (poids propre) avant de durcir: la flèchef0 représente la déformation correspondant à la tensioninterne de la tôle générée par le coulage du béton.

CONSTRUCTION NON ÉTAYÉE, BÉTON DURCICharge: uniformément répartie: Q

Vérifications de résistance à larupture pour l’état limite ultime:Qu fléch. / Qu cis. / Qu horiz.

Q · L2

8

F1 (P.P.) F1 (P.P.)

L/2 L/2

L

CONSTRUCTION ÉTAYÉE, BÉTON FRAISCharge: poids propre du profil + béton

f1 (P.P.) << f0 (P.P.)f1 (P.P.)=0 (par approximation)

Diagramme des tensions:

σ 0’ << σ 0

F0 (P.P.)

L

CONSTRUCTION NON ÉTAYÉE, BÉTON FRAISCharge: poids propre du profil + béton

f0(P.P.) >> f1 (P.P.)

σ 0 >> σ 0’ la tôle estprécontrainte pendant laprise du béton et accuseune flèche (f0)

Tension interne de latôle en acier:

CONSTRUCTION NON ÉTAYÉE, BÉTON DURCICharge uniformément répartie: Q

Hormigón fraguado: se quita el puntal (apoyo intermedio)

Q conception= (P.P:+charge Q)

Diagrammedes tensions:

M

M

M

P.P. · L2

8M =

σ0=

P.P. · L2

8Wxx

Tension interne de latôle en acier: σ0’=

Wxx

P.P. · (L/2)2

8

P.P. · (L/2)2

8M=

M =

Vérifications de résistance à larupture pour l’état limite ultime:Qu fléch. / Qu cis. / Qu horiz.

M

Diagramme des tensions:

M= Qconception · L2

8

Diagrammedes tensions:

Tableaux de charge des profils MT-60

Béton normalÉpaisseur de 0,8 mm

* Ces valeurs correspondent aux résultats aux frontières du modèle mathématique de calcul utilisé. Dans ces cas de figure précis, l’ingénieur d’études doit tenir compte des conditions particulières du projetconcernant les hypothèses de calcul génériques prises en compte pour l'élaboration de ces tableaux, en veillant particulièrement à vérifier les contraintes de cisaillement par rapport à la distribution réelle descharges concentrées, des charges linéaires, etc.

Restrictions: Étais X = mettre en place un étai au centre de la portée. Flèche ≤L/250

10

H (cm)

LUZ

(m)

PO

RTÉ

E (m

)

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

3,20

3,40

3,60

3,80

4,00

4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

DEUX APPUIS SURCHARGES STATIQUES EN daN/m2

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

822 942 1063 1184 1306 1427 1549 1670 1791 1913 2034 2159 2281 2402 2524 2645

693 794 896 999 1101 1203 1305 1408 1510 1612 1715 1820 1923 2025 2128 1672

594 681 768 856 943 1031 1119 1206 1324 1414 1503 1102 1165 1228 1291 1354

517 592 668 744 820 920 998 718 771 824 878 898 950 1001 1052 1104

455 520 587 674 460 504 548 592 636 680 724 735 777 820 862 904

404 478 306 343 379 416 452 489 525 562 598 602 637 672 706 741

179 222 252 283 313 343 374 404 434 465 495 493 521 550 578 607

144 182 207 232 258 283 308 333 358 383 409 401 425 448 471 495

115 148 169 190 211 232 252 273 294 315 336 324 343 362 381 400

90 120 137 154 171 188 205 222 239 256 273 258 273 288 304 319

68 95 109 122 136 150 164 178 192 206 220 201 213 225 237 249

50 73 84 95 107 118 129 140 151 162 173 152 161 170 180 189

33 54 63 72 80 89 98 106 115 124 132 109 115 122 129 136

10

H (cm)

LUZ

(m)

PO

RTÉ

E (m

)

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

3,20

3,40

3,60

3,80

4,00

4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

TROIS APPUIS SURCHARGES STATIQUES EN daN/m2

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

1090 1251 1412 1573 1735 1873 1973 2071 2168 2263 2355 2446 2536 2623 2708 2792

918 1054 1190 1325 1461 1597 1733 1854 1939 2024 2106 2187 2266 2343 2418 2492

786 903 1019 1135 1251 1368 1484 1600 1717 1824 1898 1970 2040 2109 2177 2243

683 784 885 986 1087 1188 1289 1390 1491 1592 1693 1787 1850 1912 1972 2032

600 689 778 866 955 1044 1132 1221 1310 1399 1487 1576 1665 1743 1309 1373

533 612 690 769 848 927 1005 1084 1163 1242 1320 941 994 1048 1102 1156

477 548 618 689 759 830 900 971 658 704 749 795 840 886 931 977

431 495 558 622 685 749 479 518 557 595 634 673 711 750 788 827

392 449 507 565 340 372 405 438 471 504 537 569 602 635 668 701

358 411 231 258 286 314 342 370 398 426 453 481 509 537 565 593

329 170 193 217 240 264 288 311 335 358 382 406 429 453 476 500

121 141 161 181 201 220 240 260 280 300 320 340 360 380 399 419

99 116 133 149 166 182 199 216 232 249 266 282 299 316 332 349

80 94 108 121 135 149 163 177 190 204 218 232 246 259 273 287

63 74 86 97 108 119 131 142 153 165 176 187 198 210 221 232

48 57 66 75 84 93 102 111 120 129 138 147 156 165 175 184

10

H (cm)

LUZ

(m)

PO

RTÉ

E (m

)

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

3,20

3,40

3,60

3,80

4,00

4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

TROIS APPUISSECTION DES ARMATURES SUR APPUIS INTERMÉDIAIRES DANS DALLES CONTINUES, cm2/ml, CORRESPONDANT À LA CHARGE MAXIMALE ADMISSIBLE

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

2.51 2.48 2.46 2.44 2.43 2.42 2.41 2.41 2.40 2.40 2.39 2.39 2.38 2.34 2.30 2.26

2.55 2.52 2.50 2.49 2.47 2.46 2.46 2.45 2.44 2.44 2.43 2.43 2.43 2.42 2.42 2.42

2.60 2.57 2.55 2.53 2.52 2.51 2.50 2.49 2.48 2.48 2.47 2.47 2.47 2.46 2.46 2.46

2.65 2.61 2.59 2.57 2.56 2.55 2.54 2.53 2.52 2.52 2.51 2.51 2.51 2.50 2.50 2.50

2.69 2.66 2.64 2.62 2.60 2.59 2.58 2.57 2.57 2.56 2.55 2.55 2.55 2.54 2.54 2.54

2.74 2.70 2.68 2.66 2.64 2.63 2.62 2.61 2.61 2.60 2.59 2.59 2.59 2.58 2.58 2.58

2.79 2.75 2.72 2.70 2.69 2.67 2.66 2.66 2.65 2.64 2.64 2.63 2.63 2.62 2.62 2.62

2.83 2.80 2.77 2.75 2.73 2.72 2.71 2.70 2.69 2.68 2.68 2.67 2.67 2.66 2.66 2.66

2.88 2.84 2.81 2.79 2.77 2.76 2.75 2.74 2.73 2.72 2.72 2.71 2.71 2.70 2.70 2.70

2.93 2.89 2.86 2.83 2.82 2.80 2.79 2.78 2.77 2.76 2.76 2.75 2.75 2.74 2.74 2.74

2.98 2.93 2.90 2.88 2.86 2.84 2.83 2.82 2.81 2.81 2.80 2.79 2.79 2.78 2.78 2.78

3.03 2.98 2.95 2.92 2.90 2.89 2.87 2.86 2.85 2.85 2.84 2.83 2.83 2.82 2.82 2.82

3.07 3.03 2.99 2.97 2.95 2.93 2.92 2.91 2.90 2.89 2.88 2.87 2.87 2.86 2.86 2.86

3.12 3.07 3.04 3.01 2.99 2.97 2.96 2.95 2.94 2.93 2.92 2.92 2.91 2.90 2.90 2.90

3.17 3.12 3.08 3.06 3.03 3.02 3.00 2.99 2.98 2.97 2.96 2.96 2.95 2.94 2.94 2.94

3.22 3.17 3.13 3.10 3.08 3.06 3.04 3.03 3.02 3.01 3.00 3.00 2.99 2.99 2.98 2.98




10

H (cm)

LUZ

(m)

PO

RTÉ

E (m

)

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

3,20

3,40

3,60

3,80

4,00

4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

QUATRE APPUIS SURCHARGES STATIQUES EN daN/m2

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

1023 1174 1325 1477 1628 1779 1931 2082 2233 2372 2470 2566 2659 2751 2841 2929

862 989 1117 1244 1372 1499 1627 1754 1882 2009 2137 2264 2378 2459 2539 2617

738 847 957 1066 1175 1284 1393 1503 1612 1721 1830 1939 2049 2158 2267 2357

641 736 831 926 1021 1115 1210 1305 1400 1495 1590 1684 1779 1874 1969 2064

564 647 730 814 897 980 1064 1147 1230 1314 1397 1480 1564 1647 1197 1255

501 575 649 723 797 871 945 1019 1093 1167 1241 856 905 954 1003 1052

449 515 581 647 714 780 846 912 595 637 678 719 760 802 843 884

405 465 525 585 644 704 431 465 500 535 570 605 640 674 709 744

368 423 477 531 302 332 361 391 420 449 479 508 537 567 596 625

337 387 203 228 252 277 302 327 351 376 401 425 450 475 500 524

310 147 168 189 209 230 251 272 292 313 334 354 375 396 417 437

103 120 138 155 172 189 207 224 241 258 276 293 310 327 344 362

83 97 111 125 140 154 168 182 196 211 225 239 253 267 282 296

65 76 88 99 111 122 134 145 157 168 180 192 203 215 226 238

49 58 67 76 85 95 104 113 122 131 140 150 159 168 177 186

35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 105 112 119 127 134 141

QUATRE APPUISSECTION DES ARMATURES SUR APPUIS INTERMÉDIAIRES DANS DALLES CONTINUES, cm2/ml, CORRESPONDANT À LA CHARGE MAXIMALE ADMISSIBLE

10

H (cm)

LUZ

(m)

LUZ

(m)

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

3,00

3,20

3,40

3,60

3,80

4,00

4,20

4,40

4,60

4,80

5,00

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

1.82 1.81 1.80 1.80 1.79 1.79 1.78 1.78 1.78 1.78 1.77 1.77 1.77 1.77 1.77 1.77

1.85 1.84 1.83 1.83 1.82 1.82 1.81 1.81 1.81 1.81 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80

1.89 1.87 1.87 1.86 1.85 1.85 1.84 1.84 1.84 1.84 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83 1.83

1.92 1.91 1.90 1.89 1.88 1.88 1.87 1.87 1.87 1.87 1.86 1.86 1.86 1.86 1.86 1.86

1.95 1.94 1.93 1.92 1.91 1.91 1.90 1.90 1.90 1.90 1.89 1.89 1.89 1.89 1.89 1.88

1.98 1.97 1.96 1.95 1.94 1.94 1.93 1.93 1.93 1.93 1.92 1.92 1.92 1.92 1.92 1.91

2.02 2.00 1.99 1.98 1.98 1.97 1.97 1.96 1.96 1.96 1.95 1.95 1.95 1.95 1.95 1.94

2.05 2.03 2.02 2.01 2.01 2.00 2.00 1.99 1.99 1.98 1.98 1.98 1.98 1.98 1.97 1.97

2.08 2.07 2.05 2.04 2.04 2.03 2.03 2.02 2.02 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.00 2.00

2.12 2.10 2.09 2.08 2.07 2.06 2.06 2.05 2.05 2.04 2.04 2.04 2.04 2.04 2.03 2.03

2.15 2.13 2.12 2.11 2.10 2.09 2.09 2.08 2.08 2.07 2.07 2.07 2.07 2.06 2.06 2.06

2.18 2.16 2.15 2.14 2.13 2.12 2.12 2.11 2.11 2.10 2.10 2.10 2.10 2.09 2.09 2.09

2.21 2.20 2.18 2.17 2.16 2.15 2.15 2.14 2.14 2.13 2.13 2.13 2.13 2.12 2.12 2.12

2.25 2.23 2.21 2.20 2.19 2.18 2.18 2.17 2.17 2.16 2.16 2.16 2.16 2.15 2.15 2.15

2.28 2.26 2.24 2.23 2.22 2.22 2.21 2.20 2.20 2.19 2.19 2.19 2.19 2.18 2.18 2.18

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H (cm)

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10

H (cm)

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(m)

2,00

2,20

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2,60

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En vue de fournir une solution satisfaisante qui réponde aux particularités duprojet et du chantier définies par l’ingénieur d’études, Hiansa SA est actuellementen phase d’élaboration d’un nouveau profil pour plancher collaborant: le profilMT-100. Il s’agit d’un produit se caractérisant par une hauteur de crantageimportante (100 mm) galvanisé sur les deux faces par immersion à chauddans un bain de zinc. Le MT-100 est actuellement au stade d’essaisexpérimentaux conformément à l’Eurocode. Lorsque la certification du produitsera en notre possession, les valeurs de surcharge admissible et lescaractéristiques mécaniques et géométriques seront répertoriées dans labrochure MT-100.

N o u v e a u t é

Documents

Chez Hiansa, nous sommes actuellement en phase · La force générée ... Il revient à la personne responsable du calcul de ... emboutissage mesurée depuis la face supérieure de