Annexe D (informative) Méthode de calcul des cloisons sur ossatures métalliques

D.1 Méthode de dimensionnement des cloisons

Les valeurs figurant dans les Tableaux 8, 9, 10 et 11 du 6.3.2 pour les cloisons ont été établies comme indiqué ci-après avec la règle de l'arrondi suivante : toute valeur comprise entre 0,00 et 0,049 sera arrondie à 0,00. Toute valeur comprise entre 0,05 et 0,099 sera arrondie à 0,05.

1) La flèche théorique des cloisons supposées en appui libre en tête et en pied doit être limitée à L/500. La valeur est donnée par la formule suivante :

Où :

f représente la flèche à mi-hauteur de la cloison [m] ;

P représente la charge répartie de 20 daN/m² (prise en compte forfaitaire de la pression de vent) [daN/m²] ;

H est la hauteur de la cloison, calculée entre le sol et le plafond [m] ;

(EI) _cloison est la raideur linéique de la cloison [daN.m²/m] ;

ei _cloison est la raideur de la cloison par ligne d'ossature [daN.m²] ;

2) La raideur de la cloison EI est calculée par prise en compte de l'apport du (des) montant(s) ainsi que celui de la (des) plaques par les formules suivantes :

E_mI_m = montant

Où :

d est la densité d'ossature de la cloison avec ;

E_m, I_m sont respectivement le module d'élasticité et l'inertie de chacun des montants. Dans le cas courant, la valeur de E_m sera prise égale à 210 000 MPa ;

e_p représente le module d'élasticité équivalent garanti de la plaque de plâtre à faces cartonnées. Les valeurs à prendre en compte sont données ci-après conformément aux spécifications de déformation longitudinale sous charge des plaques du NF DTU 25.41 P1-2 (CGM) :

Tableau D.1 Module d'élasticité équivalent en fonction de l'épaisseur de plaque de la charge totale et de la flèche maximale

e_p l'épaisseur de la plaque [m] ;

e_m l'entraxe entre montants [m] ;

h_m la largeur d'âme du (des) montant(s) égale au vide de cloison réalisé [m] ;

n₁, n₂ respectivement le nombre de parements et le nombre de montants [-] : 1 si montants (parements) simples, 2 si montants (parements) doubles ;

3) L_c la largeur de parement collaborant avec chaque montant (en cm), déterminée conformément à l'alinéa suivante :

Pour les BA13, BA15 et BA18 en 900 et 1200, la formule est la suivante :

L_c = 35 - 1,3×d - 0,8×e_v + 2,4×H - 3×n₁

Pour les BA25 la formule est la suivante :

L_c = 48-1,3 x d - 0,8 x e_v

où :

e_v est l'entraxe de vissage en cm.

La formule empirique précédente est limitée par les règles suivantes :

n₁ égal à 1 ou 2 ;
Densité telle que :
- e_m compris entre 0,40 et 0,90 m ;
- n₂ égal à 1 ou 2.
Hauteur en mètre comprise entre 2,50 m et 5 m ;
e_v = 30 cm pour les plaques 1 200 et 25 cm pour les plaques 900.

La valeur de L_c ne peut pas dépasser celle des entraxes des ossatures dans le cas de montant simple, ou celle du demi-entraxe dans le cas de montant double.

4) Compte tenu de la limitation de la flèche à une valeur de L/500, la hauteur limite admissible par la cloison peut être obtenu par la formule suivante :

D.2 Méthode d'essai de choc sur cloisons

D.2.1 Maquettes

Figure D.1 Exemple de schéma de montage d'essai avec parements constitués de plaques de 1 200 mm et de montants à entraxes de 0,60 m

Figure D.2 Exemple de schéma de montage d'essai avec parements constitués de plaques de 900 mm et de montants à entraxes de 0,90 m

D.2.2 Modalités d'essais

D.2.2.1 Chocs de corps mou

Les essais de choc sur cloisons doivent être réalisés à une hauteur maximale visée par la configuration présentant l'inertie des ossatures la plus faible et le module de parement le plus faible (2,50 m de hauteur minimale).

Si la cloison est inférieure à 3 m de hauteur, le choc est effectué à mi-hauteur. A partir de 3 m de hauteur, le choc est effectué à 1,50 m du sol.

Ces exigences sont réputées satisfaites pour les cloisons dimensionnées conformément aux Tableaux 8, 9, 10 et 11.

D.2.2.1.1 Cas A

Chocs d'occupation usuels
- Sollicitation : trois chocs par point réalisés à une énergie de 60 joules avec un sac de 50 kg ;
- Critères de mesure : mesure informative de la déformation instantanée sous l'action des chocs et mesure de la déformation résiduelle ;
- Observation : Pas de désordre apparent constaté à l'oeil nu et sans pression sur le système :
  - Pas de fissure ouverte (pas de fissure de 0,10 mm ou plus, lecture au fissuromètre) ;
  - Pas de désaffleurement ;
  - Pas de microfissuration de plus de 50 mm de longueur (le critère visuel d'observation d'une microfissure étant difficile, interprétable et subjectif en deçà de 50 mm de longueur).
Chocs de sécurité
- Sollicitation : un choc par point réalisé à une énergie de 240 joules avec un sac de 50 kg ;
- Critères de mesure : aucun ;
- Observation : Les cloisons ne sont ni traversées, ni effondrées et il n'y a pas de chute d'élément.
Chocs de sécurité en rive de plancher (surplomb)
- Sollicitation : un choc réalisé à une énergie de 400 joules (sur point 3) avec un sac de 50 kg ;
- Critères de mesure : aucun ;
  
  NOTE
  le choc de sécurité en rive de plancher est optionnel.
- Observation : les cloisons ne sont ni traversées, ni effondrées. Aucune chute d'éléments ne doit être observée côté opposé au choc.

D.2.2.1.2 Cas B

Chocs d'occupation usuels
- Sollicitation : trois chocs par point réalisés à une énergie de 120 joules avec un sac de 50 kg ;
- Critères de mesure : mesure informative de la déformation instantanée sous l'action des chocs et mesure de la déformation résiduelle ;
- Observation : pas de désordre apparent constaté à l'oeil nu et sans pression sur le système :
  - Pas de fissure ouverte (pas de fissure de 0,10 mm ou plus, lecture au fissuromètre) ;
  - Pas de désaffleurement ;
  - Pas de microfissuration de plus de 50 mm de longueur (le critère visuel d'observation d'une microfissure étant difficile, interprétable et subjectif en deçà de 50 mm de longueur).
Chocs de sécurité
- Sollicitation : un choc par point réalisé à une énergie de 240 joules avec un sac de 50 kg ;
- Critères de mesure : aucun ;
- Observation : noter les désordres éventuels constatés : les cloisons ne sont ni traversées, ni effondrées et il n'y a pas de chute d'élément.
Chocs de sécurité en rive de plancher (surplomb)
- Sollicitation : un choc réalisé à une énergie de 400 joules (sur point le 3) avec un sac de 50 kg ;
- Critères de mesure : aucun ;
  
  NOTE
  le choc de sécurité en rive de plancher est optionnel.
- Observation : noter les désordres éventuels constatés : les cloisons ne sont ni traversées, ni effondrées. Aucune chute d'éléments ne doit être observée côté opposé au choc.

D.2.2.2 Chocs de corps durs sur la cloison sans charge appliquée

Sollicitations : trois mesures par point (points 1, 2 et 3) sont réalisées avec une bille de 500 g à une énergie de 2,5 joules ;
Critères de mesure : mesure du diamètre d'empreinte de la bille. Critère retenu : empreinte inférieure ou égale à 20 mm ;
Observation : pas de perforation de la plaque.