5 Règles d'exécution pour les planchers à prédalles
5.1 Généralités
Pour l'ensemble des phases de fourniture et acceptation, manutention, stockage et mise en oeuvre des prédalles, le responsable chargé de la pose doit disposer des plans de préconisation de pose et des plans d'exécution complémentaires.
Pour les phases de fourniture et acceptation, manutention et stockage, une méthodologie est présentée en Annexe A du présent document.
Les conditions de mise en oeuvre sont préalablement communiquées au bureau d'études chargé du dimensionnement des produits. Les éléments d'information suivants doivent être fournis par l'entreprise au fournisseur des prédalles :
le planning de livraison ;
le mode de chargement compatible avec la cinématique de pose, le cas échéant ;
les moyens de levage (capacité, inserts de manutention le cas échéant) ;
les conditions d'accessibilité au chantier ;
les possibilités de stockage sur chantier ;
le délai de stockage prévu sur le chantier.
La chronologie du montage sera déterminée en tenant compte des délais nécessaires au durcissement des bétons de clavetage et/ou de scellement au droit des liaisons.
5.2 Plans et documents de mise en oeuvre des prédalles
La mise en oeuvre des prédalles fait l'objet de plans et de documents suffisants pour définir les dispositions constructives à réaliser. Ils comprennent a minima les plans de préconisation de pose et des plans d'exécution complémentaires. Les plans de préconisation de pose sont établis par le fournisseur de prédalles et peuvent être complétés par le Bureau d'Etudes chargé des études générales d'exécution du Gros-OEuvre.
Les dispositions figurant sur le plan de préconisation de pose du fournisseur de prédalles doivent être justifiées selon la NF P19-206.
Le plan de préconisation de pose doit préciser :
les hypothèses prises en compte dans les calculs ;
les conditions à respecter pour les appuis, ancrages, liaisons et continuités, notamment en ce qui concerne les armatures, qu'elles sortent en attente des prédalles ou qu'elles soient à placer en oeuvre ;
la pente éventuelle du plancher ;
la définition des prédalles, leur poids théorique avec leur repérage et leur implantation ;
les conditions de stockage ;
les conditions de manutention, de levage et de pose des prédalles ;
les conditions d'étaiement ;
la nomenclature des armatures ;
les détails d'exécution ;
le repérage des zones comportant des suspentes, précisant pour ces dernières, leur diamètre, leur espacement et la distance entre le bas de la prédalle et le haut de la suspente en position redressée ;
les valeurs maximales de hauteur des attentes hat des boîtes d'attente compatibles avec les prédalles (Figure 5).
Les plans de préconisation de pose indiquent également les zones non traitées en intégralité et pour lesquelles il est nécessaire de se référer à d'autres documents d'exécution (par exemple : balcons, chevêtres).
Le carnet de fabrication des prédalles comprenant a minima les armatures (longitudinales, transversales et de couture), les inserts et réservations peut être fourni sur demande.
Figure 5 Définition de la hauteur des attentes hat
5.3 Manutention et stockage
Le stockage et la manutention ne doivent ni endommager les prédalles ainsi que les inserts (suspentes, boucles de levage, treillis raidisseurs, par exemple), ni altérer leurs parements. La manutention sur chantier s'effectue à l'aide de crochets de levage disposés :
dans les boucles de levage ;
ou à l'intérieur des boucles formées par les diagonales des treillis raidisseurs.
Lorsque les prédalles sont stockées sur le chantier, le stockage doit être fait horizontalement sur une aire aménagée spécialement, dégagée et facile d'accès.
L'aire de stockage doit être stable et plane de manière à ce que les prédalles ne soient pas soumises à des efforts parasites.
Il est conseillé de poser directement les prédalles sans stockage intermédiaire.
En cas d'empilage, les éléments de calage (chevrons, par exemple) doivent être adaptés à cet usage et respecter un alignement vertical. La stabilité de l'ensemble doit être assurée. Sauf indication contraire, les éléments de calage doivent être placés à proximité des appuis et axés verticalement.
L'empilement des prédalles est limité à 1,50 m de hauteur. Pour le cas de stockage par piles plus hautes, l'entreprise devra avoir reçu l'accord préalable du fournisseur (Figures 6 et 7).
Figure 6 Conditions de stockage de prédalles précontraintes ou en béton armé sans treillis raidisseur
Figure 7 Conditions de stockage de prédalles en béton armé avec treillis raidisseurs
Dans le cas des prédalles posées sans étai, il est exclu de mettre en place un appui intermédiaire lors du stockage de celles-ci.
Pour les prédalles précontraintes, lorsque le délai de stockage prévu excède 3 semaines après fabrication, cette donnée doit être prise en compte pour la conception du plancher. L'entreprise doit prévenir le fournisseur lorsque le délai de stockage prévu sur chantier excède 2 semaines. Dans le cas où ce délai de stockage initialement prévu est dépassé, l'entreprise doit également se rapprocher du fournisseur.
Le levage doit être réalisé à l'aide d'un matériel de manutention approprié et respecter les recommandations du fournisseur de prédalles. Il doit être lent et progressif de façon à minimiser les effets dynamiques sur les prédalles et les points de préhension. Quel que soit le dispositif de manutention utilisé, l'angle de levage doit être supérieur ou égal à 60° (Figure 8).
Figure 8 Inclinaison des élingues et angle de levage
Les conditions de levage et notamment les angles de levage sont indiqués sur les plans de préconisation de pose du fournisseur de prédalles.
Lorsque la manutention se fait par crochets de levage, ceux-ci doivent être choisis en tenant compte des dimensions des boucles de levage afin de :
permettre une application de la charge sur le siège du crochet ;
assurer une surface suffisante de contact entre la boucle et le crochet ;
assurer la fermeture du linguet de sécurité ;
éviter tout phénomène de « pied de biche » qui pourrait entrainer une déformation voire un arrachement de la boucle de levage.
Les boucles de levage doivent respecter les prescriptions du 7.4 de la NF P19-206.
Lorsque la prédalle est levée en six points ou plus, un système d'élingues auto-équilibrant ou un palonnier de manutention avec équilibrage des efforts dans les élingues est nécessaire (Figure 9).
Figure 9 Exemples de dispositif de manutention en six points (auto-équilibrant)
Pour les prédalles en béton armé munies de treillis raidisseurs, les crochets de levage doivent être impérativement passés à l'intérieur des boucles formées par les diagonales des treillis raidisseurs (Figure 10).
Figure 10 Manutention des prédalles avec treillis raidisseurs
Les prédalles sont manutentionnées suivant les prescriptions du fournisseur, conformément au 7.4 de la NF P19-206.
Les dimensions des crochets de levage doivent être compatibles avec les boucles de levage intégrées dans les prédalles.
L'angle de levage à retenir doit être supérieur ou égal à 60°. Toutefois, dans le cas de l'utilisation d'un palonnier sur chantier, il est possible de manutentionner les prédalles avec un angle inférieur, sans toutefois descendre à une valeur d'un angle de levage en-dessous de 45°.
Les prédalles sont généralement manutentionnées à l'aide d'élingues ou par palonnier équilibrant ou par tout autre système équivalent lorsque le nombre de points de préhension est supérieur à quatre. Les dispositifs de sécurité (garde-corps, …) doivent être positionnés avant la manutention des prédalles.
Le dimensionnement des boucles de levage est réalisé conformément au 7.4 de la NF P19-206.
D'autres dispositifs de manutention peuvent être admis s'ils présentent les garanties nécessaires en matière de sécurité et d'intégrité des prédalles. Les dispositifs de manutention intégrés au produit relevant d'un Avis Technique (ATec) ou d'un Document Technique d'Application (DTA) ou d'une Evaluation Technique Européenne (ETE) peuvent être utilisés.
5.4 Pose
5.4.1 Généralités
Les phases de mise en oeuvre et d'étaiement des prédalles ne doivent pas altérer les qualités requises pour ces pièces dans l'ouvrage fini.
Le mode de pose est défini lors de la préparation du chantier, de façon à déterminer le repos nominal et l'espace d'appui à réserver sur la structure porteuse ainsi que le dimensionnement du dispositif d'étaiement. De plus, la déformabilité des supports doit être considérée.
Lorsque l'état de la surface d'appui est surfacé au sens du NF DTU 21, la pose des prédalles est réalisée à sec. Dans le cas contraire, elle doit être réalisée soit à bain de mortier, soit sur lisse de rive.
Dans le cas de pose sur voile avec une lisse de rive, le voile sera arasé 20 mm en dessous du niveau inférieur du plancher pour assurer un bétonnage correct en sous-face de la prédalle. La lisse de rive est disposée en retrait pour permettre le traitement de la cueillie avant le retrait de l'étaiement (Figure 11).
La lisse de rive, en retrait d'une distance inférieure ou égale à 30 cm du nu du voile, ne nécessite pas de justification particulière.
Figure 11 Pose sur lisse filante de rive
L'attention est attirée sur le fait qu'une lisse de rive est un dispositif d'appui qui peut être nécessaire indépendamment de la présence ou non d'étaiements intermédiaires.
Lorsqu'une prédalle présente une défectuosité de nature à compromettre la solidité ou l'aptitude à l'emploi de l'ouvrage, l'entreprise doit avertir immédiatement le fournisseur de prédalles afin de décider des conditions d'utilisation ou de mise au rebut dudit produit.
Sauf prescriptions contraires, les dispositions retenues pour la pose doivent permettre de respecter les critères suivants (Figure 12) :
Une largeur "e" du joint entre deux prédalles comprise entre 5 et 20 mm ;
Un désaffleurement "a" entre deux prédalles qui n'excéde pas 10 mm.
Figure 12 Exemples de largeur et désaffleurement du joint
Lorsque la pose des prédalles conduit à devoir réaliser des joints ne respectant pas les critères ci-dessus, l'entreprise définit la solution adaptée à leur traitement.
5.4.2 Réception du support
La réception des supports concerne les éléments préfabriqués et les éléments coulés en place.
Dans le cas où une non-conformité est constatée, le responsable chargé de la pose procédera aux corrections nécessaires, après concertation avec le bureau d'études structures de l'entreprise et le fournisseur des prédalles. Les points suivants doivent être vérifiés :
la conformité avec les plans d'exécution ;
la distance libre entre appuis.
5.4.2.1 Cas particulier des prédalles suspendues
Ce cas implique des vérifications complémentaires qui portent sur :
la position de l'attente dans le voile ;
le diamètre, l'espacement, la géométrie et les dimensions des armatures en attente ;
l'état de surface de la zone de reprise.
5.4.3 Réception des prédalles sur chantier
Chaque prédalle doit être identifiée suivant le plan servant au repérage. Les prédalles doivent être réceptionnées à la livraison en vérifiant, en référence au plan de préconisation de pose établi par le fournisseur des prédalles :
la présence des étiquettes d'identification ;
la présence des dispositifs de manutention ;
les dimensions de la prédalle ;
les positions et dimensions des réservations ;
la présence, le type et la position des inserts (pots électriques, …) prévus conformément au plan de préconisation de pose établi par le fournisseur des prédalles ;
l'état de surface ;
la présence éventuelle des treillis raidisseurs, des grecques ;
les suspentes dans le cas de prédalles suspendues.
L'Annexe A fournit un exemple de méthodologie pour la réception, la manutention et le stockage sur site.
Dans le cas de fabrication faisant l'objet d'une certification NF ou équivalente, la réception sur chantier consiste uniquement à vérifier que les prédalles ne comportent ni fissures ni épaufrures inacceptables.
Dans le cas où une non-conformité est constatée ou si la prédalle présente un défaut structural, l'entreprise définit les dispositions à prendre en concertation avec le fournisseur de la prédalle.
5.4.4 Repos des prédalles sur appuis
Les valeurs de repos minimum, fonction de la portée des prédalles, sont données sur les plans de préconisation de pose du fournisseur et déterminées conformément à l'Annexe B de la NF P19-206. La pose des prédalles avec ou sans lisse d'appui doit respecter les valeurs minimales de repos sur appui indiquées sur les plans de préconisation de pose du fournisseur.
Il appartient à l'entreprise chargée de la mise en oeuvre sur le chantier de vérifier que, pour chaque prédalle et sur toute sa largeur, le repos sur appui "u" (Figure 3) est supérieur ou au moins égal à la valeur minimale prescrite sur les plans de préconisation de pose. Si ce n'est pas le cas, l'entreprise doit :
procéder immédiatement à la mise en place de lisses d'appui pour celles des prédalles concernées dont le repos d'appui est inférieur aux valeurs minimales ;
avertir le bureau d'études structures de l'entreprise et le bureau d'études du fournisseur afin de s'assurer que ces repos d'appui restent compatibles avec les conditions de calcul et, le cas échéant, de prendre les dispositions adéquates.
Le 6.5 traite des cas de repos effectifs insuffisants.
Les prédalles comportant des panneaux isolants placés en sous-face ne doivent pas reposer sur leurs appuis définitifs par l'intermédiaire de ces panneaux.
Jusqu'à durcissement du béton de clavetage, la réaction des charges appliquées (poids des prédalles et de la dalle collaborante rapportée, charges de construction) est reportée sur la lisse en tenant compte de la présence éventuelle d'étaiements intermédiaires. La stabilité du dispositif d'étaiement doit être assurée, notamment par un contreventement efficace.
5.4.5 Etaiements
Le système d'étaiement est généralement constitué par des lisses continues supportées par des étais.
Une méthode de dimensionnement de ces éléments est donnée en Annexe B du présent document.
5.4.5.1 Lisses d'appuis
Les lisses d'appuis sont généralement parallèles aux supports et continues sous les prédalles.
5.4.5.2 Etaiement intermédiaire
Les lisses d'étaiement nécessaires sont réglées de niveau avec les appuis pour les prédalles ne présentant pas de contre-flèche et mises au contact de leur sous-face dans le cas contraire.
Des étais complémentaires sont disposés dans les zones comportant des points singuliers (tels que trémies de grande dimension par exemple).
5.4.5.3 Etaiement particulier
Lorsque l'étaiement est réalisé par d'autres dispositifs que ceux décrits ci-dessus (appuis ponctuels, …), l'entreprise responsable de la réalisation du plancher doit s'assurer, avec l'aide éventuelle du fournisseur, que le mode de mise en oeuvre retenu n'entraîne pas de sollicitations incompatibles avec la résistance du plancher pour la phase considérée.
5.4.6 Stabilité en phases provisoires
La stabilité des prédalles et des supports (réactions verticales et tenue au renversement) doit, en outre, être assurée durant toutes ces phases.
Le plancher ne peut être exploité (stockage, mise en oeuvre du niveau supérieur, …) qu'une fois la dalle de compression et les chaînages réalisés et ayant atteint la résistance nécessaire au regard des sollicitations considérées.
Dans le cas particulier d'un plancher à prédalles sans appui, l'enlèvement des lisses d'appui ne peut donc avoir lieu que lorsque la résistance du béton est suffisante, compte tenu des sollicitations de l'ouvrage.
5.5 Mise en oeuvre des armatures complémentaires et bétonnage du plancher
L'entreprise doit prendre en compte les plans de préconisation de pose du fournisseur et l'éventuel plan d'armatures complémentaires élaboré par le bureau d'études.
Le plan d'armatures complémentaires doit mentionner l'existence du plan de préconisation de pose du fournisseur.
Des spécifications complémentaires concernant les planchers à prédalles suspendues figurent au 6.3.
5.5.1 Mise en oeuvre des armatures
Les conditions de mise en oeuvre des armatures sont conformes aux spécifications du NF DTU 21.
5.5.1.1 Armatures sur joint
Ces armatures sont mises en oeuvre dans le béton complémentaire au droit des joints entre deux prédalles, ou entre la prédalle et l'élément porteur de rive parallèle à la portée. Elles assurent la liaison transversale du plancher.
Elles sont disposées au-dessus de la prédalle, ménageant sauf prescription contraire, un enrobage minimal de 10 mm (Figure 13).
Figure 13 Exemple d'armatures de pontage
5.5.1.2 Armatures supérieures de flexion longitudinale (chapeaux)
Les armatures en chapeau doivent être mises en oeuvre selon les plans de préconisations de pose et disposées au plus près de la face supérieure du plancher en respectant l'enrobage nominal indiqué.
Ces armatures sont calées pour ne subir aucune déformation ou déplacement lors des opérations de bétonnage.
5.5.1.3 Armatures supérieures de flexion transversale
Ces armatures éventuelles sont positionnées perpendiculairement à la portée. Elles sont disposées en partie supérieure de plancher comme les armatures en chapeau (Figure 14).
Figure 14 Exemple d'armatures supérieures pour reprise de moment négatif sous flexion transversale
5.5.1.4 Armatures de couture table-nervure
Lorsque le plancher sert de table de compression à des nervures qui lui sont associées, des armatures complémentaires peuvent être nécessaires. L'entreprise doit faire la synthèse des armatures requises pour le fonctionnement du plancher et de la poutre support.
Les armatures de couture table-nervure peuvent être disposées indifféremment sur la hauteur du béton coulé en place (Figure 15).
Figure 15 Position des armatures de couture table-nervure
5.5.1.5 Armatures de renfort sur prédalles
La nature, la longueur et la position de ces armatures sont précisées sur le plan de préconisation de pose établi par le fournisseur des prédalles. Elles sont disposées sur la prédalle, respectant un enrobage de 10 mm par rapport à la face supérieure de cette dernière.
5.5.1.5.1 Armatures longitudinales
Ces armatures sont destinées à renforcer la résistance à la flexion du plancher dans le sens porteur principal.
5.5.1.5.2 Armatures inférieures de flexion transversale (ou armatures de répartition)
Ces armatures, destinées à renforcer transversalement le plancher, doivent être continues ou prolongées par recouvrement sur la zone à renforcer.
5.5.1.5.3 Armatures de renfort de trémie
La présence de trémies peut nécessiter de disposer des armatures de renfort longitudinales et de répartition. La disposition de ces armatures peut être représentée sur la vue en plan ou définie de façon simplifiée dans un détail type (Figure 16).
Figure 16 Exemple d'armatures de renforts de trémie (vue en plan)
5.5.1.5.4 Armatures complémentaires d'ancrage
Des armatures complémentaires d'ancrage peuvent être nécessaires au droit de certains appuis (par exemple poutre noyée, fortes charges). Ces armatures, positionnées au-dessus de la prédalle, doivent être ancrées sur l'élément porteur (Figure 17). Elles doivent être maintenues pour éviter tout déplacement pendant le coulage du béton.
Figure 17 Armatures complémentaires d'ancrage sur poutre noyée
5.5.1.6 Zones coulées en oeuvre
En fonction du calepinage et de l'organisation du plancher, certaines parties doivent être coffrées. Le bureau d'études structures de l'entreprise doit définir les armatures à mettre en oeuvre ainsi que celles servant de liaison (armatures de pontage ou de renfort d'ancrage dans le cas de bandes noyées) à disposer entre le plancher à prédalles et la zone coulée en oeuvre.
5.5.1.7 Armatures de poinçonnement
Lorsque le plancher est soumis à des charges localisées importantes, des armatures transversales peuvent être nécessaires au droit de ces charges.
L'entreprise chargée de la pose vérifie l'implantation des armatures par rapport aux plans.
5.5.2 Bétonnage
Les préconisations évoquées ci-après s'appliquent en complément des prescriptions générales définies dans le NF DTU 21.
5.5.2.1 Chaînages et tables de compression de poutres
La classe de résistance du béton des chaînages et des tables de compression de poutres doit être supérieure ou égale à C25/30.
5.5.2.2 Dalle collaborante rapportée
La classe de résistance du béton coulé en oeuvre de la dalle collaborante rapportée doit être supérieure ou égale à C25/30.
Cette exigence peut correspondre à une résistance supérieure à celle résultant de certaines classes d'exposition dont la classe XC1 définie dans la NF EN 206/CN.
La face supérieure des prédalles doit être préalablement nettoyée et humidifiée avant coulage de la dalle collaborante rapportée.
Le béton est déversé sans accumulation et réparti depuis les appuis ou les étais vers le milieu de la travée.
5.5.2.3 Gaines et canalisations incorporées
5.5.2.3.1 Généralités
Aucune gaine ou canalisation ne doit être incorporée, sans accord du bureau d'études de l'entreprise de gros oeuvre, dans les chaînages, les chevêtres, les bandes noyées et les consoles courtes.
La densité des gaines et inserts ne doit pas affecter la résistance du plancher. Sauf prescription contraire des DPM (Documents Particuliers du Marché), l'encombrement d'une gaine (ou d'un groupe de gaines) doit respecter les prescriptions de la Figure 18.
Ces dispositions peuvent être modifiées pour les planchers comportant des armatures de renfort sur prédalles, dans le cas d'armatures supérieures présentant des sections importantes et/ou pour vérifier des enrobages d'armatures accrus.
S'il s'avère nécessaire de couper sur le chantier des treillis raidisseur (pour disposer des tubes de chauffage, par exemple), des étais supplémentaires doivent être disposés au droit des points faibles. D'autres dispositions peuvent s'avérer nécessaires. Il convient de se rapprocher systématiquement du fournisseur de prédalles.
Figure 18 Dispositions de gaines dans le plancher
5.5.2.3.2 Planchers chauffants et rafraichissants
L'incorporation d'éléments de planchers chauffants ou rafraichissants dans la dalle collaborante ne doit pas altérer la résistance du plancher.
Lorsque des éléments de chauffage ou de rafraichissement sont placés dans le béton de la dalle collaborante rapportée, la mise en oeuvre est réalisée conformément aux prescriptions des normes et documents techniques en vigueur (NF DTU 65.7, NF DTU 65.14).
5.5.2.4 Planchers à prédalles nervurées
Le béton coulé en place doit avoir une granulométrie et une consistance adaptées, compatibles avec les dimensions et les armatures des zones mises en oeuvre.