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Les éléments structuraux de bâtiment
Enseignant chargé de module : Mr A. Siad
Les éléments
structuraux
Les éléments
non structuraux
Les équipements
techniques
Les
fondations
Les
planchers
Les poutres
Les poteaux
Les voiles
2
Bâtiment
I- Les éléments structuraux:
 Assurent la stabilité et la résistance du bâtiment sous l’effet des charges (gravité,
vent, séisme…).
 Les planchers
 Les poteaux
 Les poutres
 Les murs en BA
 Les fondations
3
I- Les éléments structuraux:
 Il s’agit d’une aire plane horizontale séparant deux niveaux
d’une construction.
4
I-1 Les planchers
 Ces porteurs horizontaux supportent leur propre poids
ainsi que celui des charges d’exploitation.
 Rappelons à ce niveau que les dalles et planches
jouent un rôle important dans la stabilité des
constructions aux charges horizontales (vent et
séisme).
le rôle ????
5
I-1-1 Fonctions des planchers
Les fonctions d’un plancher
Structurelle Protection
Résistance et
stabilité
Durabilité
Supporter et
transmettre les
charges
- L’air
- Au feu
- Isolant
thermiquement
- Isolant
acoustiquement
architecturale
Aspect décoratif
Plancher en bois Plancher en acier Plancher en béton armé
Plancher mixte
6
Selon les matériaux de construction utilisés on distingue;
I-1-2- Les composants de plancher :
Partie portante
Revêtement
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7
Revêtement :
 Repose sur la partie portante : ce peut être du carrelage, parqué en bois, dallages
divers, revêtements synthétiques.
 Il doit être adapté au type de la construction, il doit garantir essentiellement une
isolation acoustique et thermique satisfaisante, tout en présentant un aspect esthétique.
 Un bon revêtement limite la pénétration d’eau vers la partie portante, et donc d’assurer
la durabilité de plancher.
8
Partie portante :
 La partie portante doit résister aux charges transmises par le poids propre de l’élément
porteur lui-même et aux surcharges d’exploitation.
 Dans le cas de plancher à corps creux, la partie portante est constituée par des poutrelles
et une dalle en B.A, et par des éléments de coffrage (hourdis).
9
 Plafond :
 Réalisé sous l’élément porteur, c’est un enduit de plâtre, ce peut être des plâtres préfabriqués
en matériaux de tous genres.
 Il contribue à l’amélioration de l’isolation qui peut être obtenue tout en obéissant à
l’esthétique.
10
11
I-1-3 Les types des planchers Plancher
Plancher à corps creux
Plancher en béton armé
Plancher mixte
Plancher nervuré
Plancher alvéole
Plancher caisson
Plancher à
dalle pleine
Plancher
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pliée ou ondulée
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1- Les planchers à corps creux
(beam and block floor)
3
1 2
Les planchers à corps creux sont composés de 3 éléments principaux :
1. les poutrelles
2. les corps creux ou "entrevous"
3. une dalle de compression en béton armé
12
1 2
3
 Les poutrelles supportent les corps creux et la dalle de compression et transmettent ses charges à la structure
porteuse.
 On trouve deux types essentiels de poutrelles préfabriquées sur le marché:
poutrelle en béton précontraint poutrelle en béton armé
13
1- les poutrelles
Chainage poutrelle/poutre
Le rôle des entrevous consiste au départ à supporter le poids de la dalle de compression en
phase de coulage, ce sont donc des éléments de coffrage perdu.
Entrevous en terre cuite
Entrevous en béton Entrevous polystyrène isolant
15
2- les entrevous
Liaison poutrelle /hourdis
 La hauteur des éléments en béton varie de 9 à 30 cm suivant la portée du plancher.
 La largeur varie de 16 à 21 cm.
 La longueur est constante et correspond à un espacement des poutrelles de 60 cm.
18
 La hauteur de l'entrevous et du plancher dépendent de la portée.
19
Hauteur de plancher (H+E) (cm) Portée entre appuis (m)
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20+4 6.5
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H : hauteur de l’entrevous
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 Une dalle de compression est une couche de béton de plus de 4cm
que l’on coule pour faire un plancher.
 Elle permet de répartir les forces sur toute la surface.
 La dalle de compression est toujours armée, c’est-à-dire qu’on
pose un treillis soudé (barres de fer) dans l’épaisseur pour la
rendre encore plus résistante.
Treillis soudé
20
3- la dalle de compression
treillis soudé
Mise en œuvre de plancher à corps creux:
 Les poutrelles sont tout d'abord posées sur les
poutres.
 Leur bon écartement est assuré par la mise en
place d'entrevous à chaque extrémité.
23
24
 les étais sont poser sous les poutrelles afin de leur
permettre de supporter la mise en œuvre des hourdis.
 Les files d'étais sont posées au 1/3 de la portée pour
les poutrelles BA.
Préconisation de pose des étais :
2m
6m
 Puis, on pose les autres entrevous, le treillis et on coule la
partie béton.
 Les étais resteront en place au moins 07 jours afin
d’obtenir une résistance mini du béton.
29
31
Trémie sur un plancher à corps creux
chevêtre
ouverture
32
11
6m
4m
34
2- Les planchers en béton armé:
 Les planchers en béton armé présentent des avantages
qui expliquent leur utilisation de plus en plus répandue,
 non seulement le béton armé permet des réalisations
variées et économique mais de plus, il offre, par son
monolithisme, des garanties d’une excellente liaison
entre les différents éléments.
 Les planchers en béton armé peuvent être entièrement coulés sur place (d’où nécessité
de coffrage) ;
 Ils peuvent être semi-préfabriqués (les éléments préfabriqués vont servir de coffrage).
 Ils peuvent être entièrement préfabriqués.
35
2- Les planchers en béton armé:
2-a plancher à dalle pleine en béton armé
 C’est une plaque en béton armé qui peut reposer sur 2, 3 ou 4 appuis constitués par des poutres ou des
murs
 L’épaisseur à donner aux dalles résulte des conditions :
 L’épaisseur minimale pour assurer l’isolation acoustique : ≥ 16 cm
 de résistance à la flexion : 1/35 à 1/30 de la portée pour une dalle reposant sur 2 appuis et 1/50 à 1/40
pour une dalle reposant sur 3 ou 4 cotés.
 de sécurité vis à vis de l’incendie : on adopte une épaisseur minimale de 7 cm pour 1 heure de coupe-feu
et de 11 cm pour 2 heures de coupe-feu.
36
37
Dalle unidirectionnelle Dalle bidirectionnelle
38
Dalle mince en BA
Rupture par cisaillement
Phénomène de poinçonnement
Plancher champignon
2-b planchers champignons
 C’est des dalles pleines reposant sur des points d’appuis
isolés constitués par des poteaux et comme les poteaux
ont la tête évasée, on les appelle dalle champignon.
 Ce type de dalle est adopté lorsqu’on a besoin d’un espace libre important sans murs avec
simplement les piliers et les planchers et lorsqu’on veut éviter la présence de poutres
apparentes.
44
 Les poteaux disposés selon une trame régulière doivent cependant être implantés de
manière à ce que la portée dans un sens ne dépasse pas 2 fois la portée dans l’autre
sens.
 Dans le cas de plancher champignon, l’évasement ou
l’augmentation progressive de la section du poteau en
tête s’appelle chapiteau.
 Le chapiteau présente une forme homothétique à celle
du poteau pour une distribution régulière des forces.
 L’écartement des poteaux varie de 8 à 12 m dans
chaque sens, et l’épaisseur de la dalle varie de 22 à
35cm.
46
Chapiteau
1
1
2
2
3
3 4
4
47
48
Le plancher champignon dans la grande mosquée d’Alger
49
Le plancher champignon dans la grande mosquée d’Alger
3- Les planchers prédalles:
 La partie inférieure du plancher est préfabriquée en usine ou sur chantier.
 Cet élément s'appelle une prédalle.
 Il fait entièrement partie du plancher et il renferme toute ou partie des armatures de la
zone courante
50
51
52
 la hauteur de la prédalle (hp) doit être ≤ hauteur totale (ht) du plancher/2.
 En règle générale, on prend : 5 cm ≤ hauteur de prédalle ≤ 7,5 cm
 La largeur varie de 0,6 à 2,4 m et la longueur est égale à la portée de la dalle.
hp
ht
0.6 à 2.4m
5 à 7.5 cm
53
4- Les planchers collaborant:
• Ce type est utilisé principalement dans les structures métalliques
• Le système de plancher métallique permet de franchir de grandes portées avec des charges
considérables.
• son exécution est rapide et précise
• par contre, il est coûteux et les aciers doivent être protégés de la rouille soit par la peinture
soit en les enrobant de béton.
54
 Une tôle bac en acier est placée dans la zone tendue du plancher et collabore avec le béton
par l’intermédiaire de connecteurs (plots) pour reprendre les efforts de traction.
55
56
57
• La largeur maximale des bacs est de 1 m.
• Les épaisseurs de tôle varient de 0,75 mm à 1 mm
58
• Les bacs collaborant sont généralement utilisés pour des portées entre solives variant de
2 m à 7 m avec une épaisseur de dalle variant dans un bâtiment courant de 8 à 30 cm.
• Les portées du plancher lui-même peuvent atteindre 18 m
59
60
5- Les planchers à dalles alvéolées :
 Les planchers alvéolés se composent d’éléments creux préfabriqués en usine.
61
62
 Les dalles alvéolées sont posées jointivement puis assemblées par un béton de clavetage
dans les joints et associées ou non à une dalle collaborant coulée en œuvre.
63
 Les dalles alvéolées sont généralement en béton précontraint.
 La dalle alvéolée est par ailleurs bien plus légère qu’une dalle pleine et elle permet la
construction de planchers de grande portée (longueur pouvant aller jusqu’à 20 m).
1.2 m
12 à 40 cm
 Les grands volumes ainsi dégagés, grâce à l’utilisation de ce type de plancher,
permettent une très grande liberté dans l’aménagement intérieur des locaux.
 Les dalles alvéolées devra toutefois être complétée par une dalle de compression.
64
65
 L’utilisation de la dalle alvéolée est particulièrement indiquée dans:
 les constructions industrielles,
 les locaux commerciaux,
 les parkings,
 les immeubles de bureaux,
 les groupes scolaires,
L’utilisation ?
66
67
6- Le plancher caisson :
 Il est constitué de deux ou plusieurs systèmes de poutres (nervures croisées) avec des
espacements faibles (moins de 1.5m), reposant elle-même sur des poutres principales
ou des voiles
 Présentant une surface intérieure creuse, le plancher caisson a pour qualité de pouvoir
s’installer dans toutes les constructions.
68
69
 Le finissage à caissons est agréable à l’œil et peut être laissé exposée, afin de créer des
espaces esthétiques
70
Le système caisson est optimal dans la construction de planchers de portée jusqu’à 20 m sans poutres hors
d’épaisseur ou éléments saillants (sans poutres apparentes)
71
72
73
Les caissons produits une réduction des ondes sonores pour améliorer le comportement acoustique.
74
Exemple sur un élément de coffrage de caisson
75
Exemple sur un élément de coffrage de caisson
76
77
7- Les planchers sur dalles nervurées (plancher TT):
78
 Ces des dalles en béton précontraint, à nervures trapézoïdales et table de compression.
 cet élément préfabriqué comprend 2 nervures, reliées les unes aux autres par un tablier
rectangulaire (une dalle en béton armé d’épaisseur de 5 cm).
nervures
Une table de compression
79
Une table de
compression
Plancher nervuré
80
dalle TT est composé:
- d'un tablier de 5 cm reliant 2 nervures de 30 à 70 cm de hauteur (selon la portée et les
charges).
- Proposé en 150 à 250 cm de largeur et jusqu'à 24 m de longueur.
5 cm
81
 Ce système est utilisé pour le cas de grande portée avec un poids relativement faible
comme par exemple un étage de bâtiments commerciaux ou industriels

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  • 1. Les éléments structuraux de bâtiment Enseignant chargé de module : Mr A. Siad
  • 2. Les éléments structuraux Les éléments non structuraux Les équipements techniques Les fondations Les planchers Les poutres Les poteaux Les voiles 2 Bâtiment
  • 3. I- Les éléments structuraux:  Assurent la stabilité et la résistance du bâtiment sous l’effet des charges (gravité, vent, séisme…).  Les planchers  Les poteaux  Les poutres  Les murs en BA  Les fondations 3
  • 4. I- Les éléments structuraux:  Il s’agit d’une aire plane horizontale séparant deux niveaux d’une construction. 4 I-1 Les planchers  Ces porteurs horizontaux supportent leur propre poids ainsi que celui des charges d’exploitation.  Rappelons à ce niveau que les dalles et planches jouent un rôle important dans la stabilité des constructions aux charges horizontales (vent et séisme). le rôle ????
  • 5. 5 I-1-1 Fonctions des planchers Les fonctions d’un plancher Structurelle Protection Résistance et stabilité Durabilité Supporter et transmettre les charges - L’air - Au feu - Isolant thermiquement - Isolant acoustiquement architecturale Aspect décoratif
  • 6. Plancher en bois Plancher en acier Plancher en béton armé Plancher mixte 6 Selon les matériaux de construction utilisés on distingue;
  • 7. I-1-2- Les composants de plancher : Partie portante Revêtement Le plafond 7
  • 8. Revêtement :  Repose sur la partie portante : ce peut être du carrelage, parqué en bois, dallages divers, revêtements synthétiques.  Il doit être adapté au type de la construction, il doit garantir essentiellement une isolation acoustique et thermique satisfaisante, tout en présentant un aspect esthétique.  Un bon revêtement limite la pénétration d’eau vers la partie portante, et donc d’assurer la durabilité de plancher. 8
  • 9. Partie portante :  La partie portante doit résister aux charges transmises par le poids propre de l’élément porteur lui-même et aux surcharges d’exploitation.  Dans le cas de plancher à corps creux, la partie portante est constituée par des poutrelles et une dalle en B.A, et par des éléments de coffrage (hourdis). 9
  • 10.  Plafond :  Réalisé sous l’élément porteur, c’est un enduit de plâtre, ce peut être des plâtres préfabriqués en matériaux de tous genres.  Il contribue à l’amélioration de l’isolation qui peut être obtenue tout en obéissant à l’esthétique. 10
  • 11. 11 I-1-3 Les types des planchers Plancher Plancher à corps creux Plancher en béton armé Plancher mixte Plancher nervuré Plancher alvéole Plancher caisson Plancher à dalle pleine Plancher champignon Plancher en tôle pliée ou ondulée Plancher à corps creux à poutrelle en acier Plancher collaborant Plancher prédalles
  • 12. 1- Les planchers à corps creux (beam and block floor) 3 1 2 Les planchers à corps creux sont composés de 3 éléments principaux : 1. les poutrelles 2. les corps creux ou "entrevous" 3. une dalle de compression en béton armé 12 1 2 3
  • 13.  Les poutrelles supportent les corps creux et la dalle de compression et transmettent ses charges à la structure porteuse.  On trouve deux types essentiels de poutrelles préfabriquées sur le marché: poutrelle en béton précontraint poutrelle en béton armé 13 1- les poutrelles
  • 15. Le rôle des entrevous consiste au départ à supporter le poids de la dalle de compression en phase de coulage, ce sont donc des éléments de coffrage perdu. Entrevous en terre cuite Entrevous en béton Entrevous polystyrène isolant 15 2- les entrevous
  • 16.
  • 18.  La hauteur des éléments en béton varie de 9 à 30 cm suivant la portée du plancher.  La largeur varie de 16 à 21 cm.  La longueur est constante et correspond à un espacement des poutrelles de 60 cm. 18
  • 19.  La hauteur de l'entrevous et du plancher dépendent de la portée. 19 Hauteur de plancher (H+E) (cm) Portée entre appuis (m) 12+4 4.3 16+4 5.4 18+4 6 20+4 6.5 25+4 7.7 H : hauteur de l’entrevous E : hauteur de la dalle de compression
  • 20.  Une dalle de compression est une couche de béton de plus de 4cm que l’on coule pour faire un plancher.  Elle permet de répartir les forces sur toute la surface.  La dalle de compression est toujours armée, c’est-à-dire qu’on pose un treillis soudé (barres de fer) dans l’épaisseur pour la rendre encore plus résistante. Treillis soudé 20 3- la dalle de compression
  • 22.
  • 23. Mise en œuvre de plancher à corps creux:  Les poutrelles sont tout d'abord posées sur les poutres.  Leur bon écartement est assuré par la mise en place d'entrevous à chaque extrémité. 23
  • 24. 24  les étais sont poser sous les poutrelles afin de leur permettre de supporter la mise en œuvre des hourdis.  Les files d'étais sont posées au 1/3 de la portée pour les poutrelles BA. Préconisation de pose des étais :
  • 25. 2m 6m
  • 26.
  • 27.
  • 28.  Puis, on pose les autres entrevous, le treillis et on coule la partie béton.  Les étais resteront en place au moins 07 jours afin d’obtenir une résistance mini du béton.
  • 29. 29
  • 30.
  • 31. 31 Trémie sur un plancher à corps creux chevêtre ouverture
  • 32. 32 11
  • 33. 6m 4m
  • 34. 34
  • 35. 2- Les planchers en béton armé:  Les planchers en béton armé présentent des avantages qui expliquent leur utilisation de plus en plus répandue,  non seulement le béton armé permet des réalisations variées et économique mais de plus, il offre, par son monolithisme, des garanties d’une excellente liaison entre les différents éléments.  Les planchers en béton armé peuvent être entièrement coulés sur place (d’où nécessité de coffrage) ;  Ils peuvent être semi-préfabriqués (les éléments préfabriqués vont servir de coffrage).  Ils peuvent être entièrement préfabriqués. 35
  • 36. 2- Les planchers en béton armé: 2-a plancher à dalle pleine en béton armé  C’est une plaque en béton armé qui peut reposer sur 2, 3 ou 4 appuis constitués par des poutres ou des murs  L’épaisseur à donner aux dalles résulte des conditions :  L’épaisseur minimale pour assurer l’isolation acoustique : ≥ 16 cm  de résistance à la flexion : 1/35 à 1/30 de la portée pour une dalle reposant sur 2 appuis et 1/50 à 1/40 pour une dalle reposant sur 3 ou 4 cotés.  de sécurité vis à vis de l’incendie : on adopte une épaisseur minimale de 7 cm pour 1 heure de coupe-feu et de 11 cm pour 2 heures de coupe-feu. 36
  • 37. 37
  • 38. Dalle unidirectionnelle Dalle bidirectionnelle 38
  • 39.
  • 42.
  • 44. 2-b planchers champignons  C’est des dalles pleines reposant sur des points d’appuis isolés constitués par des poteaux et comme les poteaux ont la tête évasée, on les appelle dalle champignon.  Ce type de dalle est adopté lorsqu’on a besoin d’un espace libre important sans murs avec simplement les piliers et les planchers et lorsqu’on veut éviter la présence de poutres apparentes. 44
  • 45.  Les poteaux disposés selon une trame régulière doivent cependant être implantés de manière à ce que la portée dans un sens ne dépasse pas 2 fois la portée dans l’autre sens.
  • 46.  Dans le cas de plancher champignon, l’évasement ou l’augmentation progressive de la section du poteau en tête s’appelle chapiteau.  Le chapiteau présente une forme homothétique à celle du poteau pour une distribution régulière des forces.  L’écartement des poteaux varie de 8 à 12 m dans chaque sens, et l’épaisseur de la dalle varie de 22 à 35cm. 46
  • 48. 48 Le plancher champignon dans la grande mosquée d’Alger
  • 49. 49 Le plancher champignon dans la grande mosquée d’Alger
  • 50. 3- Les planchers prédalles:  La partie inférieure du plancher est préfabriquée en usine ou sur chantier.  Cet élément s'appelle une prédalle.  Il fait entièrement partie du plancher et il renferme toute ou partie des armatures de la zone courante 50
  • 51. 51
  • 52. 52  la hauteur de la prédalle (hp) doit être ≤ hauteur totale (ht) du plancher/2.  En règle générale, on prend : 5 cm ≤ hauteur de prédalle ≤ 7,5 cm  La largeur varie de 0,6 à 2,4 m et la longueur est égale à la portée de la dalle. hp ht 0.6 à 2.4m 5 à 7.5 cm
  • 53. 53
  • 54. 4- Les planchers collaborant: • Ce type est utilisé principalement dans les structures métalliques • Le système de plancher métallique permet de franchir de grandes portées avec des charges considérables. • son exécution est rapide et précise • par contre, il est coûteux et les aciers doivent être protégés de la rouille soit par la peinture soit en les enrobant de béton. 54
  • 55.  Une tôle bac en acier est placée dans la zone tendue du plancher et collabore avec le béton par l’intermédiaire de connecteurs (plots) pour reprendre les efforts de traction. 55
  • 56. 56
  • 57. 57 • La largeur maximale des bacs est de 1 m. • Les épaisseurs de tôle varient de 0,75 mm à 1 mm
  • 58. 58 • Les bacs collaborant sont généralement utilisés pour des portées entre solives variant de 2 m à 7 m avec une épaisseur de dalle variant dans un bâtiment courant de 8 à 30 cm. • Les portées du plancher lui-même peuvent atteindre 18 m
  • 59. 59
  • 60. 60
  • 61. 5- Les planchers à dalles alvéolées :  Les planchers alvéolés se composent d’éléments creux préfabriqués en usine. 61
  • 62. 62  Les dalles alvéolées sont posées jointivement puis assemblées par un béton de clavetage dans les joints et associées ou non à une dalle collaborant coulée en œuvre.
  • 63. 63  Les dalles alvéolées sont généralement en béton précontraint.  La dalle alvéolée est par ailleurs bien plus légère qu’une dalle pleine et elle permet la construction de planchers de grande portée (longueur pouvant aller jusqu’à 20 m). 1.2 m 12 à 40 cm
  • 64.  Les grands volumes ainsi dégagés, grâce à l’utilisation de ce type de plancher, permettent une très grande liberté dans l’aménagement intérieur des locaux.  Les dalles alvéolées devra toutefois être complétée par une dalle de compression. 64
  • 65. 65  L’utilisation de la dalle alvéolée est particulièrement indiquée dans:  les constructions industrielles,  les locaux commerciaux,  les parkings,  les immeubles de bureaux,  les groupes scolaires, L’utilisation ?
  • 66. 66
  • 67. 67
  • 68. 6- Le plancher caisson :  Il est constitué de deux ou plusieurs systèmes de poutres (nervures croisées) avec des espacements faibles (moins de 1.5m), reposant elle-même sur des poutres principales ou des voiles  Présentant une surface intérieure creuse, le plancher caisson a pour qualité de pouvoir s’installer dans toutes les constructions. 68
  • 69. 69  Le finissage à caissons est agréable à l’œil et peut être laissé exposée, afin de créer des espaces esthétiques
  • 70. 70 Le système caisson est optimal dans la construction de planchers de portée jusqu’à 20 m sans poutres hors d’épaisseur ou éléments saillants (sans poutres apparentes)
  • 71. 71
  • 72. 72
  • 73. 73 Les caissons produits une réduction des ondes sonores pour améliorer le comportement acoustique.
  • 74. 74 Exemple sur un élément de coffrage de caisson
  • 75. 75 Exemple sur un élément de coffrage de caisson
  • 76. 76
  • 77. 77
  • 78. 7- Les planchers sur dalles nervurées (plancher TT): 78  Ces des dalles en béton précontraint, à nervures trapézoïdales et table de compression.  cet élément préfabriqué comprend 2 nervures, reliées les unes aux autres par un tablier rectangulaire (une dalle en béton armé d’épaisseur de 5 cm). nervures Une table de compression
  • 80. 80 dalle TT est composé: - d'un tablier de 5 cm reliant 2 nervures de 30 à 70 cm de hauteur (selon la portée et les charges). - Proposé en 150 à 250 cm de largeur et jusqu'à 24 m de longueur. 5 cm
  • 81. 81  Ce système est utilisé pour le cas de grande portée avec un poids relativement faible comme par exemple un étage de bâtiments commerciaux ou industriels