2.1. semelles de fondation

2
2.1. SEMELLES DE FONDATION
2.1.1. DESCRIPTION
Les semelles de fondations préfabriquées sont de trois types :
- avec fût pour pose des colonnes sans étais,
- avec fourreaux destinés à recevoir les barres sortant de la colonne pour pose
des colonnes avec étais,
- avec barres en attente destinées à pénétrer dans les fourreaux prévus dans les
colonnes pour pose des colonnes avec étais.
Ces semelles sont posées sur un lit de sable stabilisé préalablement nivelé, ou analogue.
h
2.1.2. DIMENSIONS STANDARD
e
Les semelles sont de section carrée
ou rectangulaire et leurs dimensions
dépendent des efforts à transmettre
au sol et des contraintes admises
par celui-ci.
a
Les dimensions intérieures du fût sont
directement liées à celles de la colonne.
b
B
A X B (m)
1,3 X 1,3
1,6 X 1,6
2X2
2,9 X 2,9
3,2 X 1,6
h (m)
0,6
0,8
0,8
0,8
0,8
a x b (m)
0,8 x 0,8
0,85 x 0,85
0,95 x 0,95
0,95 x 0,95
0,85 x 0,85
e (m)
0,2
0,3
0,3
0,3
0,18 à 0,30
Poids (daN)
1560
2900
4300
4980
3720
2.1.3. STABILITE
Les semelles sont sollicitées par une charge verticale N (exprimée en kN) et un moment de
flexion M (exprimé en kNm).
Suivant la valeur de l'excentricité ex = M/N, la pression sur le sol est calculée par les formules
suivantes en supposant A la dimension de la semelle correspondant à la sollicitation maximale
en flexion.
ex <
A
6
N
σsol =
±
AB
6M
B A2
ex >
A
6
σsol =
2N
3B ( A - ex )
2
2.1.4. PRESCRIPTIONS POUR CAHIER DES CHARGES
Les semelles de fondation sont préfabriquées dans une usine ayant au minimum 10 ans d'expérience et disposant d'un système d'auto-contrôle qui garantit la qualité et la régularité de la
production.
Les coffrages utilisés sont métalliques. Le béton est de type C 35/45.
Le calcul et l'exécution sont conformes aux normes belges.
14
A
2
2.2. COLONNES
2.2.1. DESCRIPTION
Les colonnes constituent l'ossature verticale
d'un bâtiment. Elles sont généralement encastrées au pied. De section carrée ou rectangulaire avec chanfreins de 10 mm, elles peuvent
être droites ou munies de consoles (simples,
multiples, sur un ou plusieurs niveaux) permettant l'appui des poutres et le transfert des
charges vers la fondation.
Elles sont généralement en béton armé, coffrées sur 3 faces et soigneusement lissées sur
la quatrième.
Elles sont munies d'une réservation axée en
pied afin de guider la colonne vers son axe
(pivot de centrage dans la semelle de fondation). Elles sont munies de 2 réservations
cylindriques servant aux manipulations et de
douilles en cas d'étançonnement à la pose.
Sur demande, divers accessoires peuvent être
insérés à la fabrication. Les plus courants sont :
douilles, rails, profils métalliques, aciers en
attente, rehausses métalliques ...
2.2.2. DIMENSIONS STANDARD
La section des colonnes varie dans les deux
directions de 300 à 600 mm par pas de 50 mm.
La longueur standard est limitée à 16 m.
Les consoles types ont une avancée de 250 mm
et une hauteur de 400 mm.
10 mm
250 mm
10 mm
200 mm
200 mm
a= 300 à 600 mm
(b= 300 à 600 mm)
D'autres dimensions de colonnes ou d'autres
types de consoles sont réalisables en particulier les consoles intégrées (voir ci-contre).
15
2
2.2.3. STABILITE
Les colonnes sont sollicitées par une charge verticale N et un moment de flexion M (excentricité
des charges verticales, flambement, effort horizontal et vent, quand ceux-ci ne sont pas transmis
à un noyau rigide ou à des murs de refend). Leurs dimensions (m x m) peuvent être déterminées
par l'abaque ci-après.
L'élancement calculé sur base de la formule
avec
λ=
Lf
Iy / S
est limité à 140
Lf = longueur de flambement (en m)
Iy = inertie autour de l'axe faible (en m4)
S = aire de la section (en m2)
M en kNm
500
450
/0,5
0,6
400
/0,4
0,6
350
/0,5
0,5
300
,4
0,5/0
250
0,5/0,
3
200
0,4/0,
4
0,4/0,3
150
2
0,4/0,
100
3
0,3/0,
0,3/0,2
50
0
10
16
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
N en kN
2
2.2.4. TOLERANCES (en mm)
2.2.4.1. Tolérances de production
Ecart sur a : + 10 - 5
q
Ecart sur b : + 10 - 5
Ecart sur H : ± (10 +
Ecart sur H1 ou H2 :
± 10 (pour un même étage)
± 15 (pour des étages différents)
p
H1
Hmm
)
2000
H2
H
r
q
p
H mm
(*)
1000
p≤5
q ≤ 1,5% a ou b
r≤
a
b
(*) Cette valeur sera mesurée
sur stock vis-à-vis des faces latérales.
2.2.4.2. Tolérances de position des accessoires
Position longitudinale des accessoires (tiges filetées, rails, douilles, etc), mesurée depuis la tête de la colonne : ± 20.
Position transversale des accessoires depuis l'axe réel de chaque face : ± 10.
2.2.4.3. Tolérances de montage
Ecart d'implantation du centre de la face supérieure de la colonne : ± 15.
Ecart du niveau de la face supérieure de la colonne ou de la console : ± 10.
Des écarts légèrement plus importants peuvent être corrigés par des fourrures.
Ecart de verticalité des colonnes : la plus grande des 2 valeurs suivantes :
10 ou 1,5 ‰ H.
2.2.5. PRESCRIPTIONS POUR CAHIER DES CHARGES
Les colonnes sont préfabriquées dans une usine ayant au minimum 10 ans d'expérience et disposant d'un système d'auto-contrôle qui garantit la qualité et la régularité de la production.
Les coffrages sont rigides (de préférence métalliques) et leurs dimensions stables. Le béton est
de type C 35/45 (d'autres qualités de béton peuvent être réalisées jusqu'à C 90/100).
Le calcul et l'exécution sont conformes aux normes belges et aux recommandations de la
"Standardisation des Eléments Préfabriqués pour Bâtiments" - FeBe.
17
2
2.3. POUTRES
2.3.1. DESCRIPTION
Les poutres constituent l’ossature horizontale d’un bâtiment. Elles sont généralement isostatiques.
Elles sont le plus souvent réalisées en béton armé ou en béton précontraint.
Leur section est variable :
- rectangulaire (généralement réservé aux poutres de plancher à faible portée)
- en I
- en T ou T renversé
- en U renversé.
Leur hauteur peut être constante ou variable.
Les poutres précontraintes à hauteur variable sont utilisées en toiture. Leur hauteur est maximale à mi-portée et diminue vers les abouts avec une pente de 5%. Elles sont fabriquées dans 5
coffrages-types : TA, TB, TC, TD, TE.
Les poutres à hauteur constante peuvent être utilisées en toiture ou en plancher.
Le dimensionnement d’une poutre de plancher dépend du type de plancher (dalles alvéolaires avec
ou sans table de compression, COFLOOR ®, prédalles classiques, dalle coulée in situ...), de la présence d’étais éventuels et bien entendu des sollicitations. Le nombre élevé de variables ne permet
pas de réaliser une abaque utilisable dans tous les cas, aussi veuillez nous consulter pour tout cas
particulier.
Utilisées en toiture, les poutres à hauteur constante sont généralement en I et précontraintes.
Leur largeur standard est de 300, 350, 400 et 450 cm. Elles peuvent servir de support à une couverture béton (ISODAL®, dalle alvéolaire, dalle TOIDAL®, béton cellulaire...) ou à une couverture
métallique, et ce directement ou via l’intermédiaire de pannes (réseau de poutres secondaires) et
moyennant l'ajout d'un contreventement.
Toutes les poutres sont réalisées dans des coffrages métalliques. Elles sont munies d'un ou
deux fourreaux à chaque about pour permettre un scellement à la pose. Des aciers dépassants
longitudinaux peuvent être ajoutés pour assurer une continuité sur appuis.
Sur demande, divers accessoires peuvent être insérés à la fabrication. Les plus courants sont :
douilles, rails, profils métalliques, aciers en attente, consoles, évidements dans l’âme, réservations...
2.3.2. DIMENSIONS STANDARD
2.3.2.1. Poutres à hauteur variable
100
100
100
TA
largeur de 300 mm
80
50
TC
largeur de 400 mm
hauteur au faîte variable
de 950 à 1150 mm
par pas de 50 mm.
L.max. 25 m.
Poids moyen 4,35 kN/m.
50
80
350
1150
1050
850
hauteur au faîte variable
de 800 à 1050 mm
par pas de 50 mm.
L.max. 23 m.
Poids moyen 3,25 kN/m.
50
80
300
18
80
50
largeur de 350 mm
hauteur au faîte variable
de 600 à 850 mm
par pas de 50 mm.
L.max. 20 m.
Poids moyen 2,65 kN/m.
TB
100
80
80
100
400
2
2.3.2.2. Poutres à hauteur constante
e
m
n
h
r
s
b
TYPE h/b
m
n
r
s
e
poids
kN/m
I
450/300
60
50
50
80
80
2,3
I
500/300
110
50
50
80
80
2,3
I
600/300
100
50
50
100
100
3
I
700/300
100
50
50
100
100
3,3
I
800/400
100
80
80
100
120
4,8
I
850/400
150
80
80
100
120
5,3
I
900/400
150
80
80
150
120
5,9
I 1000/400
100
80
80
120
120
5,6
I 1050/400
150
80
80
120
120
6,1
I 1100/400
150
80
80
170
120
6,7
I 1200/400
150
80
80
150
120
6,9
I 1250/400
150
80
80
200
120
7,-
Toutes ces poutres peuvent être fabriquées avec âme et semelles élargies de 50 mm.
320
200
2.3.2.3. Pannes
155
TR 30/17/23
TR 35/14/20 longueur maximale : 11 m
RA 45/17/32 longueur maximale : 14 m
350
450
295
15
15
30
30
140
30 170 30
650
120
160
100
80
125
80
1600
largeur de 400 mm
1900
TD
TE
largeur de 400 mm
hauteur au faîte variable
de 1100 à 1600 mm
par pas de 50 mm.
L.max. 33 m.
Poids moyen 5,95 kN/m.
hauteur au faîte variable
de 1300 à 1900 mm
par pas de 50 mm.
80
125
L.max. 44 m.
Poids moyen 7,8 kN/m.
400
Toutes ces poutres
peuvent être fabriquées
avec âme et semelles
élargies de 50 mm.
50
140
400
19
2
2.3.3. STABILITE
Les abaques ont été réalisées sur base des cas de charges habituels (charges réparties uniformément, sans part excessive de charges permanentes). Les poutres sont supposées isostatiques.
La traction admise en fibre inférieure est limitée à 0,4 ftj.
Nous vous prions de nous consulter pour des cas de charges particuliers.
Voir courbes au verso.
20
35
0/
I7
12
35
30
0/
I7
30
0/
0/
I6
I6
5
0/3
I5 0
0/3
5
11
I8
I8
40
I1
I9
5/
0/
I1
00
0/4
40
I1
10
05
/40
0
/40
/40
I1
I 12
5/4
0
20
/40
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
I 12
5/4
5
35
/14
/1
7
5
I5
0
/17
TR
30
5/3
5/3
45
TR
I4
I4
RA
CHARGE en kN/m.
Courbes de stabilité poutres à hauteur constante
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
6
7
8
9
10
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
PORTEE en m.
Courbes de stabilité poutres à hauteur variable
TD
38
L
L
TE
TE
5
0
0
5
TD
G
12
0
0
10
TD
G
12
TA
75
12
0
10
11
12
13
14
15
16
17
TE
TD
G
13
TB
26
TE
L1
14
5
14
0
TD
TD
135
24
50
TE
TE
L1
55
22
TEL
0
160
45
TE
155
TD
G1
T
50
TD
E
T
DG
160
140
155
T DG
160
G1
115
105
15
20
TEL
18
165
TEL
TE 1
65
170
TEL
TE 1
70
16
175
TE 17
14
TEL 1
80
TE 18
0
5
TEL 1
85
TE 185
TA 8
5
8
9
13
TC
10
TA
8
10
11
0
28
45
0
0
0
0
14
L1
5
10
5
TC
TB
30
TE
TD
95
TA
7
14
TE
5
90
65
16
32
14
0
13
TB
TB
TA
18
L
13
TD
TC
20
34
TE
5
0
22
36
13
13
13
TC
6
TA
24
TE
0
85
28
TD
95
TB
30
26
12
TC
32
TE
34
G
80
36
40
TD
5
0
11
12
G TD
TD 5
11
0
11
TD
38
G
40
TB
CHARGE en kN/m.
Largeurs. TA: 300 mm - TB: 350 mm - TC: 400 mm - TD: 400 mm - TDG: 400 mm - TE: 400/650 mm - TEL: 450/700 mm.
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
TEL 1
90
12
10
TE 190
42
43
8
44
PORTEE en m.
2
2.3.4. ASSEMBLAGES
Les poutres sont généralement posées sur appui néoprène et liaisonnées à leur support.
L’appui néoprène peut être fretté ou non. Dans le premier cas, il pourra accepter une contrainte
de l’ordre de 9 N/mm2 et dans l’autre, sera limité à environ 3 N/mm2. D’autres facteurs tels que la
longueur de la poutre et les conditions d’utilisation conditionnent le type de néoprène.
Il est très important de limiter la largeur du néoprène à la largeur de la poutre diminuée de 50 mm
et de prévoir une zone d'appui au minimum 50 mm plus longue que le néoprène, afin d’éviter des
éclatements de bords non armés.
Pour éviter les effets du fluage, il est courant de ne sceller qu’une extrémité des poutres précontraintes. Il y a lieu d’étudier au cas par cas les transferts d’efforts horizontaux éventuels.
Les poutres de toiture sollicitées horizontalement doivent généralement être contreventées.
Dans le cas des toitures "béton", celles-ci assurent le contreventement à condition de prévoir
quelques armatures sortant de la table supérieure de la poutre et quelques armatures dépassantes dans les dalles de toiture. Le bétonnage du noeud assure la stabilité de l'ensemble.
Dans le cas de toitures métalliques, il y a lieu de prévoir un contreventement qui comprend :
- les pannes ou poutrains en compression,
- des diagonales métalliques à placer par le couvreur.
Le coût de ce contreventement ne doit pas être négligé lors du comparatif.
21
2
2.3.5. TOLERANCES (en mm)
2.3.5.1. Tolérances de production
Vue
en élévation
h
V3
o
V1
L
Vue
en plan
b
Ecart sur L : ± ( 20 +
g
f
V2
L mm
)
2000
Ecart sur h : + 10 - 5
Ecart sur b : ± 5
o ≤ on ± ( 10 + L mm )
1000
on = contreflèche calculée
au moment du contrôle
L
f ≤ mm
500
2.3.5.2. Tolérances de position des
h mm
50
v2 ≤ 10 + b mm
100
v3 ≤ 1% h
v1 ≤ 10 +
g ≤ 1,5% h
g + v3 ≤ 2% h
g = gauchissement
accessoires
Position longitudinale des accessoires (tiges filetées, rails, douilles, encoches, etc),
mesurée à partir du milieu de la poutre : ± 20.
Ecart par rapport à la largeur et la hauteur : ± 20.
2.3.5.3. Tolérances de montage
Ecarts admissibles sur implantation :
Axe de référence
Axe poutre
Ecarts par rapport à l'axe longitudinal de référence :
- à l'endroit des appuis : ± 10,
- en dehors des appuis : ± 20.
Ecarts admissibles sur la verticalité :
- écart à l'appui : 1,5 % h.
Ecarts admissibles sur la longueur d'appui :
- écart sur a : + 30 - 20,
- écart sur a' : + 20 - 0.
Ecarts admissibles sur niveau :
écart par rapport au niveau de référence
à l'endroit des appuis : ± 10.
22
a'
a
2
2.3.6. PRESCRIPTIONS POUR CAHIER DES CHARGES
Les poutres sont préfabriquées dans une usine ayant au minimum 10 ans d'expérience et disposant d'un système d'auto-contrôle qui garantit la qualité et la régularité de la production.
Les coffrages utilisés sont métalliques.
Le béton est de type C 50/60 sauf fabrication particulière nécessitant un béton haute performance.
Les aciers de précontrainte, autres aciers et ciment utilisés, ont la marque de qualité BENOR.
Le calcul et l'exécution sont conformes aux normes belges et aux recommandations de la
"Standardisation des éléments préfabriqués en béton pour bâtiments" FeBe.
23