conception de constructions prefabriquees en beton

Leçon 1: Considérations générales

CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS PREFABRIQUEES EN BETON

Leçon 1

Considérations générales


Avantages de la préfabrication

• Produits fabriqués en usine

• Utilisation optimale des matières premières

• Délai de construction fortement réduit

• Construction possible en période hivernale

• Qualité élevée


Produits fabriqués en usine

• Industrialisation de la construction

Procédé de construction rationnel et efficace Béton précontraint Ouvriers qualifiésTravail en série Automatisation, etc


Utilisation optimale des matières premières

• Béton à haute résistance

Utilisé couramment dans la préfabrication Résistance sur cylindre de 100 N/mm²

Evolution de la résistance du béton depuis 1950

Capacité portante des colonnes en fonction de la résistance du béton

Columns without danger of buckling

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

30 40 50 60 70 80 90

Concrete grade according to EC2

Rel

ativ

e lo

ad c

arry

ing

cap

acit

y 200/200 w ith 4-Ø20

300/300 w ith 4-Ø25

400/400 w ith 4-Ø25

Calculated according to NS 3473



• Béton autoplaçant

Pas de bruit durant bétonnage et compactage Moins de pression sur le coffrage Bétonnage rapide Moins de bulles d’air Résistance du béton normale ou élevée

Colonne en béton précontraint

Fabrication courante dans diverses usines

Pieux de fondation


Béton autoplaçant

• Produits et réalisations

Poutres cintrées pour une salle de sport

Colonnes pour un bâtiment

de bureaux



• Emploi rationnel de matières premières

Consommation de matières premières pour dalles alvéolées, comparée avec celle d’une dalle pleine coulée en place

Economie totale en matières premières

Dalles alvéolées

Poids propre

Poids propre

Granulats et acier

Granulats et acier

Ciment

Eau CimentEau


Délai de construction réduit

Rentabilité rapide du capital investi Les décisions sont reportées jusqu’au dernier moment La fabrication est indépendante des intempéries

Montage de dalles alvéoléesen plein hiver

Construction d’un hall de hockey sur glace pour 40.000 spectateurs en 6 mois en Finlande


Qualité élevée

• Principes de base

Autocontrôle sous supervision d’une tierce partie Produits bien étudiés, systèmes et services ISO - 9000 label de qualité

Essais fréquents sur matériaux et produits

Exemple d’un produit de haute qualité en béton architectonique


Possibilités de la préfabrication

• Architecture souple

• Performance structurelle

• Flexibilité à l’usage

• Résistance élevée au feu

• Méthode de construction écologique


Architecture

La préfabrication se prête bien aux

projets d’architecture moderne

Bâtiments de bureaux

Bâtiments d’appartements


Performance structurelle

Grandes portées

Colonnes élancées

Sections de béton réduites

Grands espaces intérieurs ouverts

Parking avec maille de 9,60 x 16

m

Colonnes rondes élancées et

épaisseur de plancher réduite


Adaptabilité

Possibilité d’adapter les bâtiments aux nouveaux besoins des utilisateurs

Surtout pour bureaux, mais dans

l’avenir également pour des maisons, appartements, etc.

Grand espace ouvert sans

limitations; toutes subdivisions

possibles


Construction écologique

• Grâce à la préfabrication Moins de matières premières Moins d’énergie Recyclage des déchets de production Possibilité d’utiliser des banques de

données pour l’ analyse du cycle de vie

Granulats recyclés

Concassage de béton durci dans une usine de préfabrication


Principes de base pour le projet

• Respectez la philosophie de conception spécifique à la préfabrication en béton:

Systèmes de stabilité appropriés

Grandes portées

Intégrité structurelle

Action diaphragme du plancher

Noyau de stabilité et murs transversaux

Liaisons simples



• Utilisez des solutions standardisées

Systèmes de préfabrication spécifiques Produits standardisés Liaisons standards Consignes d’usine pour les détails


Solutions standards

• Possibilités

Programmes de calcul

Résistance du béton

Armatures

Liaisons

Pièces auxiliaires

Procédures de travail etc.Armature standardisée

Liaisons et détails standardisés



• Les détails doivent être simples

Les consoles en couronnesont plus difficiles à fabriquer

Des formes complexes ne sont pasnécessaires pour une bonne liaison

Neoprène

Colonne avec détail trop complexe Risque de

mauvaise exécution et fragilité


Les détails doivent être simples

• Conception de l’armature

Limitez le nombre de diamètres de barres dans un projet

Utilisez autant que possible des treillis

Respectez les rayons de courbure

Evitez la surcharge de détails

Des liaisons complexes se justifient uniquement en cas de risques

sismiques



• Ne prévoyez pas absolument tous les détails en préfabrication

Il est souvent préférable de couler enplace les petits morceaux étant donné

la difficulté de fabrication et de manipulation de petits éléments

A bétonner avec les joints ou la dalle de compression



• Tenez compte des tolérances dimensionnelles

Des tolérances peuvent être absorbées dans les assemblages

Les matériaux de support sont nécessaires dans la plupart des cas

Tenez compte des contreflèches et des écarts entre contreflèches

Des mouvement dus au retrait, fluage, déformations thermiques, etc. doivent être possibles

Des matériaux d’appui sont toujours nécessaires pour localiser les réactions d’appui et uniformiser les contraintes

L’ajustage d’une liaison doit être possible en 3 dimensions

Plancher avec contreflèche en 2 dimensions


Industrialisation

• Opportunités

Production sur longs bancs

Béton précontraint

Standardisation

Automatisation

Qualité d’exécution

Eviter des modifications de dernière minute Production sur bancs de précontrainte

Polissage au robot Finition semi-automatique


Modulation

• Des projets modulés sont fortement conseillés

Facteur économique important Module de base = 3M (300 mm) Les colonnes sont implantées sur l’axe modulaire La longueur des planchers est en principe libre Les noyaux sont de préférence implantés avec les faces extérieures

sur les axes modulaires La modulation n’est pas obligatoire mais influence le coût de

fabrication

Solutions pour Exemple d’un plancher avec

les angles implantation non-modulée


Standardisation

• Eléments préfabriqués standardisés

Colonnes Poutres de toiture Poutres de plancher Planchers

Dalles alvéolées sur

le terrain de stockage


Equipement technique

• Produits à techniques intégrées

Incorporation de conduites et boites électriques, rainures, etc. Descentes d’eau dans les colonnes Couche d’étanchéité placée en usine etc.

Elément de toiture avecétanchéité

placée en usineTuyau de descente d’eau dans une colonne


Equipement technique

• Techniques intégrées

Echange de chaleur par circulation de

l’air de ventilation dans un labyrinthe

formé dans les alvéoles du plancher

Installation de tuyaux et conduites électriques dans les alvéoles du plancher

conception de constructions prefabriquees en beton

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