WTCB Dimensionnement des cloisons en verre

CT Vitrerie
Cet article tente de faire la lumière
sur les fonctions des cloisons vitrées
et la manière de les dimensionner.
Il comporte également un exemple
de tableau de dimensionnement sur
la base d’une campagne d’essais de
chocs réalisés sur différentes compositions de cloisons intérieures.
Dimensionnement des
cloisons en verre
La NIT 242 ‘Ouvrages particuliers en
verre’ a pour objectif de présenter des
règles de conception, de dimensionnement et de mise en œuvre de différents
types d’ouvrages particuliers en verre
et de compléter les NIT 214 et 221.
Ce premier volume, publié en 2011,
est consacré aux applications structurales (dalles de plancher et marches
d’escalier, parois vitrées de bassin et
aquariums). Le tome 2, qui traite des
vitrines, portes et ensembles en verre
trempé, devrait être publié prochainement. Le groupe de travail en charge
de la rédaction de cette NIT prépare
actuellement le tome 3 qui sera consacré, d’une part, aux garde-corps (voir
Les Dossiers du CSTC 2013/4.5) et séparations et, d’autre part, aux cloisons en
verre dont il est question dans cet article.
Types de cloisons vitrées
Une cloison vitrée est une paroi verticale
légère non portante (*) en verre dont
la fonction première est de délimiter
les volumes intérieurs d’un bâtiment
(voir cloison séparative A, figure 1,
et figure 2). Elle peut être constituée
d’éléments partiellement ou totalement vitrés. Il s’agit généralement de
verre simple, voire de verre isolant. Les
cloisons peuvent en outre séparer des
zones dont le sol se situe à des niveaux
différents (cloison B), ou être rapportées contre la face intérieure d’un mur
(contre­cloison C) ou d’une autre cloison
(cloison de doublage).
Les parois verticales séparant les
volumes intérieurs d’un bâtiment
Structure ou plafond suspendu
C
A
B
Structure ou plancher surélevé
1 | Coupe verticale représentant les différents types de cloisons vitrées (source : ETAG 003)
de l’extérieur sont des éléments de
façade et doivent être traitées suivant
le Rapport n° 11 du CSTC.
Sécurité d’utilisation et aptitude à
l’emploi des cloisons en verre
La sécurité d’utilisation et l’aptitude à
l’emploi sont des exigences importantes
pour les cloisons intérieures en verre. Le
respect de ces deux exigences permet
en effet de garantir la sécurité des occupants en cas de choc accidentel pouvant
entraîner des blessures par contact ou
par défenestration.
Quel que soit le type de cloison, l’appréciation de ce type de risque doit d’abord
se faire sur la base des spécifications
de la norme NBN S 23-002 (et de son
addendum), qui définit le type ou le
mode de rupture des produits verriers à
utiliser en fonction de la situation de la
paroi (voir Infofiches 49.1 à 49.8). Pour
les cloisons intérieures vitrées, il convient
généralement d’utiliser du verre trempé,
afin d’éviter le risque de blessure par bris
de verre, voire du verre feuilleté en cas de
risque de chute. Ensuite, il y a lieu de tenir
compte des spécifications relatives aux
cloisons, lesquelles précisent notamment
les éventuels essais de choc mou (sac
sphéroconique de 50 kg rempli de billes
de verre ou double pneu de 50 kg) et de
choc dur (billes d’acier de 0,5 et 1 kg) à
réaliser en fonction de la catégorie d’utilisation du bâtiment et du type de cloison,
afin de garantir la sécurité d’utilisation, la
durabilité et l’aptitude à l’emploi.
(*) C’est-à-dire une paroi qui ne transfère pas
les charges, à l’exception de son poids
propre, et ne contribue pas à la stabilité
globale du bâtiment.
Les Dossiers du CSTC 2015/3.9
1
CT Vitrerie
A | Validation des cloisons en verre (X : aspects à prendre en compte)
Type de cloison
(voir figure 2)
Choix du verre
Pression
différentielle
Choc mou
Choc dur
Cloison A : catégories A et B
X
X
Sac
X
Cloison A : autres catégories
X
–
Sac
X
Cloison B
X
–
Double pneu
X
Contrecloison C
X
–
–
–
La sécurité d’utilisation des parois intérieures implique également la résistance
à une pression différentielle consécutive,
par exemple, à l’ouverture accidentelle
d’une fenêtre dans la façade en cas
de grand vent, problématique abordée
dans Les Dossiers du CSTC 2010/3.10.
Il convient de signaler que, d’après
l’ETAG 003 (Guide d’agrément technique
européen n° 003 relatif aux kits de cloisons intérieures utilisées en parois non
porteuses), un essai de résistance à l’impact avec un corps lourd et mou permet
généralement de prendre en compte l’effet
de cette pression différentielle et de celle
exercée par la foule et les claquements
de portes. Ce n’est cependant pas le cas
pour la plupart des cloisons séparatives
des catégories A (habitations et zones
résidentielles) et B (bureaux) décrites
dans l’Eurocode 1 (NBN EN 1991-1-1).
Les différents aspects à prendre en
compte pour la validation des cloisons
intérieures en verre sont synthétisés
dans le tableau A.
2 | Paroi vitrée séparant les
volumes intérieurs d’un bâtiment
Enfin, la norme NBN S 23-002 définit les
spécifications à respecter en termes de
visibilité dans les lieux accessibles au
public lorsque le vitrage des portes et
cloisons est transparent et situé entre
0,60 et 1,50 m de haut à partir du sol
fini intérieur, lorsque l’élément verrier
dépasse 0,55 m de largeur et lorsque la
paroi sépare deux zones de circulation.
Pour les portes, la visibilité doit être
assurée selon les dispositions suivantes
(voir figure 3) :
•soit par une poignée d’une surface
au moins égale à 400 cm2 (A) ou un
dispositif de même valeur
•soit par un motif visible mesurant au
moins 100 cm2 et situé à environ 1,50 m
du sol fini (B).
Pour les autres vitrages, la visualisation
doit être garantie :
•soit par un bandeau d’une surface au
moins égale à 400 cm2 par mètre de
dimension horizontale de vitrage et
situé à environ 1 m du sol fini (C), ou
par un autre dispositif de même valeur
•soit par un motif visible d’au moins
100 cm2 par fraction de 1,50 m de
dimension horizontale de vitrage et
situé à environ 1,50 m du sol fini (D).
Dimensionnement des cloisons
intérieures en verre
Le tableau B indique l’épaisseur du
verre trempé et/ou la composition du
verre feuilleté à prévoir en fonction
de la hauteur d’une cloison intérieure appuyée sur les bords supérieur
et inférieur. Ce tableau complète
celui figurant dans Les Dossiers du
CSTC 2010/3.10 et tient compte, en
plus de la stabilité aux pressions différentielles (dues au vent, par exemple)
des cloisons, de la résistance aux chocs
de ces dernières.
Des essais de choc réalisés conformément au tableau A ont donc été
menés en collaboration avec la société
3 | Visibilité des surfaces vitrées
B
A
D
C
Figure 3
CT Vitrerie
B | Composition et épaisseur de verre en fonction de la hauteur de la cloison intérieure, appuyée sur deux appuis pour une pression différentielle
s’élevant jusqu’à 300 Pa
Type de verre
Trempé
(uniquement avec une hauteur de chute ≤ 1,5 m)
Feuilleté
Hauteur
[mm]
Composition
≤ 2.600
≤ 3.100
≤ 3.500
≤ 3.800
Catégorie d’usage des bâtiments
(Eurocode 1)
Hauteur de
chute ≤ 1,5 m
Hauteur de
chute > 1,5 m
66.2
AàE
A
88.2
AàE
AàE
88.2
AàE
A et B
1010.2
AàE
AàE
88.2
AàE
A et B
1010.2
AàE
AàE
1010.2
AàE
AàE
Euroglas-De Landtsheer sur des cloisons
vitrées intérieures bi-appuyées (haut
et bas) de 900 mm de largeur, afin de
valider les compositions identifiées
précédemment. Ces dernières avaient
été obtenues pour une pression différentielle maximale de 300 Pa (dépressions
de vent, par exemple, pour un bâtiment
situé dans une zone de catégorie de
rugosité II – campagne/bocage – et
pour une vitesse de référence du vent
Epaisseur
[mm]
Utilisation
10
AàE
12
AàE
15
AàE
15
AàE
de 26 m/s) et en limitant la déformation
à 1/100e de la hauteur de la cloison.
Les catégories d’usage des bâtiments
conformes à l’Eurocode 1 sont reprises
dans le tableau C.
Signalons enfin que le tableau B peut
également être utilisé pour le dimensionnement des cloisons vitrées intérieures
d’extrémité (cloisons sur trois appuis,
à savoir deux appuis horizontaux et un
appui vertical).
❙
Ce dimensionnement est valable pour
une prise en feuillure minimale de
10 mm en partie inférieure et latérale et
de 15 mm en partie supérieure.
V. Detremmerie, ir., chef du laboratoire
Eléments de toitures et de façades, CSTC
C | Catégories d’usage des bâtiments
Catégorie
Usage spécifique
A
Habitation
B
Bureaux
Exemples
• Pièces des bâtiments et maisons d’habitation
• Chambres et salles des hôpitaux
• Chambres d’hôtels et de foyers
• Cuisines et sanitaires
–
C
Lieux de réunions
(à l’exception des
surfaces des catégories
A, B, D et E)
• C1 : espaces équipés de tables (écoles, cafés, restaurants, salles de banquet, salles de lecture, salles de réception…)
• C2 : espaces équipés de sièges fixes (églises, théâtres ou cinémas, salles
de conférence, amphithéâtres, salles de réunion, salles d’attente…)
• C3 : espaces ne présentant pas d’obstacles à la circulation des gens (salles
de musée, salles d’exposition… et accès des bâtiments publics et administratifs, hôtels, hôpitaux, gares…)
• C4 : espaces permettant des activités physiques (dancings, salles de gymnastique, scènes…)
• C5 : espaces susceptibles d’accueillir des foules importantes (bâtiments
destinés à des événements publics tels que salles de concert, salles de
sport, y compris tribunes, terrasses et aires d’accès, quais de gare…)
D
Commerces
• D1 : commerces de détail courants
• D2 : grands magasins
E
Surfaces susceptibles de
recevoir une accumulation de marchandises, y
compris les aires d’accès
Aires de stockage incluant les bibliothèques
Les Dossiers du CSTC 2015/3.9
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