5  Prescriptions relatives à la conception et au dimensionnement

5.1  Dispositions générales

Les ouvrages visés par le présent NF DTU 32.3 comprennent la réalisation des structures :

  • des parois verticales ou inclinées ;

  • des planchers ;

  • des ouvrages de charpente support de toiture ;

  • des éléments de stabilité.

Les stabilités longitudinales et transversales peuvent être assurées par :

  • des portiques ou des palées de stabilité verticales (en croix de Saint André, ou en système K ou V) ;

  • des contreventements en toiture et en plancher (en croix de Saint André, en système en K ou V), des poutres au vent ;

  • des parois verticales, horizontales ou inclinées en béton armé ou en maçonnerie avec chainages horizontaux et verticaux.

L'espacement et la position des poteaux sont déterminés par le dessin architectural, la descente de charges, le choix des ouvrages d'enveloppe intérieurs ou extérieurs, etc.

Pour les systèmes constructifs par panneaux en profilés formés à froid, à défaut de justification particulière, l'entraxe maximum entre deux poteaux ne doit pas excéder 1 200 mm.

Des dispositions particulières de renforcement sont à prendre pour les panneaux intégrant des menuiseries.

Sauf spécifications particulières définies dans le présent document, les éléments de structure et leurs assemblages relevant du présent NF DTU doivent respecter les spécifications de la norme NF EN 1090-2+A1.

Selon la classe d'exécution spécifiée par les documents particuliers du marché (DPM), la norme NF EN 1090-2+A1 précise les dispositions du système qualité associés. L'Annexe C propose un exemple de dossier qualité spécifique pour des dossiers de maisons individuelles isolées.

NOTE

Des recommandations de la CNC2M, contenant des compléments d'information pour la détermination des classes d'exécution, peuvent être consultées sur le site du Bureau de Normalisation de la Construction Métallique (www.bncm.fr) [1].

Les constructions d'ossatures en acier pour maisons et bâtiments résidentiels nécessitent la présence d'un pare vapeur coté intérieur des parois extérieures. Le FD DTU 32.3 P3 fournit des recommandations pour le choix et la mise en oeuvre du pare vapeur.

En fonction du classement de l'ouvrage vis-à-vis des exigences de la réglementation incendie, la stabilité au feu doit être assurée par au moins l'une des dispositions suivantes :

  • la nature et l'épaisseur des parements (doublage, plafond, parement extérieur, etc.) ;

  • une protection de type flocage ;

  • une protection par peinture intumescente, choisie et mise en oeuvre conformément au NF DTU 59.5.

5.2  Prescriptions relatives aux assemblages

Pour les constructions supérieures à R+1+combles, les assemblages des éléments d'ossature principale doivent être boulonnés et non vissés.

Quel que soit le type de construction, tous les assemblages des éléments principaux réalisés à l'aide de profilés laminés à chaud doivent être boulonnés ou soudés.

Dans le cas des assemblages d'éléments formés à froid, l'assemblage est assuré au minimum par 2 vis, de diamètre 4,8 mm minimum dont la longueur est déterminée pour permettre un dépassement d'au moins 3 filets du dernier élément assemblé.

Dans le cas des profilés laminés à chaud, chaque assemblage doit comporter au moins deux boulons, de diamètre 8 mm minimum.

Lorsqu'une conception parasismique est exigée, les chevilles utilisées doivent bénéficier d'une évaluation technique européenne le permettant explicitement.

Pour la phase levage, les dispositifs d'attache et d'élingage doivent être prévus pour conserver l'intégrité de la structure des éléments préfabriqués.

Dans le cadre de l'application de ce document, sauf accord spécifique entre les parties, les soudures sur chantier sont proscrites.

5.3  Justification des ouvrages

5.3.1  Vérification de la solidité

Sauf spécifications contraires dans les DPM, la justification de la solidité des ouvrages décrits ci-après doit être basée sur les Eurocodes structuraux.

Dans le cadre d'une justification de la résistance et de la stabilité des éléments et des assemblages de la structure selon les normes de calcul des structures dites Eurocodes structuraux, la justification des composants et éléments de l'ossature peut s'effectuer soit uniquement par le calcul, soit par dimensionnement assisté par l'expérimentation (par exemple pour certains assemblages d'éléments minces formés à froid).

Pour la justification des montants en profilés minces formés à froid, constituant l'ossature des panneaux de mur (technique « colombage »), il convient de tenir compte des excentrements d'appuis et d'assemblage.

NOTE

Pour une construction type dont l'ossature est constituée d'éléments minces formés à froid, des exemples de dimensionnement de palées de stabilité, de poteaux bi-articulés de murs de type colombage, et de solives de plancher, sont donnés en Annexe A du présent document.

5.3.2  Vérification des déformations

Pour les vérifications aux états limites de service, les limitations recommandées des flèches verticales et des déplacements horizontaux, sont celles de la NF EN 1993-1-1/NA, complétées par les limites du Tableau 1 ci-après.

Tableau 1  Limites de déformations horizontales

De plus, il convient de vérifier que les limites de déformation recommandées pour les éléments supports de planchers sont compatibles avec celles admissibles par les revêtements et cloisons sus-jacents, telles que spécifiées dans les normes ou NF DTU correspondants à la technique de pose utilisée pour les ouvrages supportés.

NOTE

Dans le cas des poutres et solives de planchers supportant des revêtements fragiles (par exemple de type carrelage scellé), sauf autres spécifications dans les documents particuliers du marché ou les documents de référence correspondants à la technique de pose utilisée, il est recommandé de limiter les déformations verticales au 1/500ème de la portée de l'élément.

Les linteaux ne doivent pas présenter une flèche excédant 1/500ème de la portée, sans toutefois dépasser 10 mm.

Lorsque la construction relève d'une justification vis-à-vis de la réglementation parasismique, les déformations de la structure doivent être conformes aux exigences de la NF EN 1998-1 concernant la limitation des dommages d'une part et la vérification des effets du second ordre d'autre part (voir 4.4.3.2 et 4.4.2.2 de la NF EN 1998-1:2005 (2ème tirage 2010-10)).

5.4  Protection des ouvrages de structure

5.4.1  Généralités

Les systèmes de protection anticorrosion doivent être déterminés en fonction des exigences définies par les DPM, sur la base de la durée de vie attendue avant le premier entretien, et des conditions atmosphériques caractérisées par :

  • soit la classe de corrosivité pour les systèmes de peinture (voir NF EN ISO 12944) ;

  • soit la catégorie de corrosion pour la galvanisation (voir NF EN ISO 14713) ;

  • soit le type d'environnement et la catégorie de corrosion pour les aciers inoxydables (voir NF EN 1993-1-4).

Les nuances, qualités et états de surface des aciers, les masses des revêtements et les finitions, doivent être déterminés en fonction du choix du système de protection, ainsi que les caractéristiques requises se rapportant à l'aptitude au zingage par immersion à chaud, dans le cas de la galvanisation.

5.4.2  Ouvrages protégés des intempéries

A défaut d'indication contraire dans les DPM, les éléments de structures, y compris les assemblages, doivent être livrés avec une protection anticorrosion :

  • par une couche de peinture primaire, ou

  • par galvanisation ou par un autre revêtement métallique appliqué par immersion à chaud (voir NF DTU 32.3 P1-2 (CGM)), ou

  • par l'utilisation d'acier inoxydable (voir NF DTU 32.3 P1-2 (CGM)).

Du fait des risques d'exposition pendant la phase chantier, les structures intégrées dans le volume intérieur des constructions doivent être considérées au minimum en classe de corrosivité (ou catégorie de corrosion) C2 (voir Annexe B du présent document).

NOTE

Dans certains sites exposés aux embruns et à l'air marin, il est recommandé de prévoir une protection renforcée par un ou plusieurs des moyens suivants :

  • augmentation de l'épaisseur du revêtement de protection anticorrosion ;

  • galvanisation par un alliage de zinc (zinc-magnésium, zinc-aluminium, ...) ;

  • galvanisation au trempé ;

  • peinture anticorrosion particulière ;

  • peinture sur galvanisation ;

  • utilisation d'acier inoxydable adapté.

5.4.3  Ouvrages non protégés des intempéries

Il s'agit ici des structures telles que certains poteaux de porche ouvert, pieds de poteaux extérieurs, pergolas associées au bâti, non protégés par un habillage extérieur assurant le rejet des eaux de ruissellement au-delà de la liaison maçonnerie/structure.

Le système de protection anticorrosion doit être déterminé en fonction de la catégorie de corrosivité et de la durée de vie attendue spécifiées dans les DPM.

Ces éléments d'ouvrage doivent rester accessibles pour les opérations de surveillance, d'entretien et de maintenance de la protection.

NOTE

L'affectation de la catégorie de corrosivité varie des classes C1 à C5-M de la norme NF EN ISO 9223 et le choix d'un système de protection selon les normes NF EN ISO 12944-3 ou NF EN ISO 14713-2 ou l'utilisation d'acier inoxydable adapté, tiennent compte des paramètres influents tels que l'épaisseur des profils, les risques de stagnation d'eau en partie courante et/ou sur les points singuliers, l'exposition par rapport aux pluies dominantes, la durée de vie escomptée (voir Annexe B du présent document).

5.5  Dossier d'exécution

Les documents d'exécution doivent au minimum comporter les indications suivantes (voir NF DTU 32.3 P2 (CCS)) :

  • les charges agissant sur la structure et transmises aux fondations ;

  • les critères de flèche retenus, pour assurer la compatibilité avec les revêtements et éléments de façade rapportés ;

  • la nature de l'acier utilisé et sa protection anticorrosion en fonction de la catégorie de corrosivité et de la durée de vie spécifiée ;

  • les largeurs d'appuis pour recevoir les ouvrages d'enveloppe (couvertures et éléments porteurs d'étanchéité) ou de revêtement extérieur ;

  • le détail des assemblages et ancrages, leur nombre, leur position, leur nature ;

  • si nécessaire, les points de prise pour la manutention, les points d'élingage pour le levage ;

  • les précisions relatives à la nature, aux modes de fixation et à la programmation de la mise en place des contreventements provisoires et du retrait de ces derniers ;

  • les dispositions devant être prises pour assurer les stabilités longitudinales et transversales de l'ouvrage ou des éléments d'ouvrage, y compris pendant les phases de montage et pour éviter d'éventuels soulèvements ou renversements ;

  • les dispositions particulières telles que liens, raidisseurs et/ou étrésillons pour empêcher le flambement et le déversement des profilés ou les écrasements d'âmes au droit des charges et des appuis.