7  Revêtements fixés par attaches métalliques sans polochon

7.1  Principes généraux

Les attaches métalliques répondent aux spécifications du NF DTU 55.2 P1-2 (CGM).

Une attache pour revêtements portés est un dispositif qui, associé ou non à d'autres attaches, sert à fixer une ou plusieurs plaques de pierre à un support. Ce dispositif doit assurer les fonctions suivantes qui peuvent faire l'objet de justifications :

• supporter le poids du revêtement ;

• empêcher le déversement sous les efforts horizontaux, le vent notamment ;

• absorber les déformations différentielles entre revêtement et support, pour réduire les contraintes introduites dans le revêtement ;

• intervenir dans le comportement aux chocs (en situation d'accessibilité).

7.2  Prescriptions minimales et limites d'emploi

Les pierres doivent respecter en partie courante les prescriptions suivantes :

• surface maximale ≤ 1 m² ;

• plus grande dimension ≤ 1,40 m ;

• épaisseur < 80 mm.

Une lame d'air ventilée d'au moins 2 cm d'épaisseur doit être ménagée entre le dos de la pierre et le support ou l'isolant fixé sur le support

Les joints entre plaques, ouverts ou calfeutrés au mastic souple, permettent la reprise des déformations au droit de chaque plaque (ergots placés selon le paragraphe 7.5.1 du présent document) ou lorsque les attaches fixent, de façon indépendante, les plaques de revêtements (attaches en culotte selon le paragraphe 7.5.2 du présent document).

Les joints au mortier sont autorisés dans le cas de bâtiments de hauteur inférieur ou égale à 28 m à condition de ménager des joints de fractionnement définis au paragraphe 8.

7.3  Supports admissibles

Les supports admissibles respectivement pour les attaches fixées mécaniquement par chevilles et les attaches scellées au mortier sont définis dans les Tableaux 1 et 2 des paragraphes 5.4.1 et 5.4.2 du présent document.

7.4  Dimensionnement et nombre d'attaches

7.4.1  Dimensionnement des attaches

7.4.1.1  Attaches métalliques fixées mécaniquement

Les principes de dimensionnement des attaches sont donnés en Annexe A du présent document et dans le NF DTU 55.2 P1-2 CGM.

NOTE

Un Avis Technique (ou son équivalent dans les conditions de l'avant-propos) fournit les éléments permettant de justifier le dimensionnement selon l'Annexe A du présent document.

7.4.1.2  Attaches métalliques scellées au mortier dans le support

La stabilité de l'attache peut être justifiée sous les trois aspects ci-dessous :

• vérification des contraintes ;

• flambement (sous l'effet compression + flexion) ;

• déversement.

D'autres vérifications doivent être effectuées aux liaisons avec le revêtement ou le support :

• tenue de l'ergot ou du dispositif équivalent ;

• contrainte sous la patte de scellement ;

• adhérence au mortier.

7.4.2  Nombre d'attaches

En partie courante le nombre de points de fixation et le nombre d'attaches doit être de 4 par plaque. Elles sont fixées dans les chants horizontaux ou verticaux des plaques.

7.5  Fixation des plaques aux attaches

Il y a lieu de distinguer différents types d'attaches.

Dans le cas général, la fixation des plaques aux attaches doit être, si possible, invisible et se fait par ergots cylindriques placés dans les chants des plaques.

Lorsque les chants sont vus ou qu'ils ne peuvent recevoir de dispositif de fixation, les attaches sont placées « en culotte » au dos des plaques (voir le paragraphe 7.5.2 du présent document).

NOTE

Les fixations à verrouillage de forme, insérées sur la face arrière des plaques dans les trous borgnes percés perpendiculairement au plan de parement, ne sont pas visées par le présent document. Elles peuvent relever de la procédure de l'Avis Technique.

7.5.1  Fixation des plaques par ergots dans les chants

7.5.1.1  Ergot

Un ergot est une tige cylindrique métallique de même nature que l'attache, de 4 mm à 8 mm de diamètre, dont la longueur doit permettre une pénétration minimale de 25 mm dans le chant d'une plaque.

Le diamètre de l'ergot est :

• 4 mm pour les pierres d'épaisseur e = 20 mm ;

• 5 mm pour les pierres d'épaisseur 20 mm < e ≤ 50 mm ;

• 6 mm pour les pierres d'épaisseur 50 mm < e ≤ 80 mm.

L'ergot est dit simple s'il ne pénètre que dans une seule plaque ou double s'il est commun à deux plaques contiguës.

L'ergot simple doit être rendu solidaire de l'attache alors que l'ergot double peut être amovible.

Les ergots pénètrent dans les chants verticaux ou horizontaux des plaques selon la position des attaches.

Des dispositions particulières telles que le doublement des pattes ou un ergot plus gros et/ou plus long doivent être prises lorsque les largeurs des joints sont importantes (plus de 10 mm).

Un dispositif de maintien de positionnement de l'ergot (épaulement, pincement, etc.) doit être incorporé à celui-ci.

7.5.1.2  Trous de fixation

Les trous de fixation des pierres sont réalisés comme indiqué en 6.7, en considérant les conditions supplémentaires suivantes :

• Leur diamètre doit être supérieur de 0,5 mm à 1 mm à celui de l'ergot dans le cas de coulissement direct.

• Leur diamètre doit être supérieur de 0,5 mm à 1 mm à celui du manchon de coulissement et de 0,5 mm à 3 mm à celui de l'ergot côté scellement.

• Leur profondeur de percement soit de 30 mm au minimum et supérieure de 5 mm à la longueur de pénétration de l'ergot avec une tolérance de Ils doivent être dépoussiérés après perçage.

7.5.1.3  Liaisons ergot/plaque

En partie courante, les plaques sont fixées en quatre points au moyen d'ergots cylindriques introduits dans les chants verticaux ou horizontaux.

Dans le cas de fixations placées dans un joint horizontal, les ergots placés dans le chant supérieur d'une plaque doivent pouvoir coulisser pour permettre les déformations différentielles entre le revêtement et le support. Les ergots placés dans le chant inférieur d'une plaque sont fixes (voir Figures 9 et 10).

Figure 9  Exemple de joint horizontal sans manchon

Figure 10  Exemple d'attache dans une engravure

Figure 11  Exemple de joint vertical sans manchon

Figure 12  Exemple de joint vertical avec manchon

Figure 13  Exemple d'attache dans une engravure

Les trous recevant les ergots fixes ont un diamètre supérieur de 0,5 mm à 3 mm au diamètre de l'ergot et sont remplis, lors de la pose de la plaque, d'un produit de scellement qui assure le blocage de l'ergot : coulis de ciment, mortier-colle. Le scellement ne doit pas être réalisé avec du mastic.

Le reflux de produit de calage doit impérativement être éliminé du joint, en particulier au niveau de l'attache pour éviter tout point dur.

Le coulissement de l'ergot est réalisé :

• soit par coulissement direct, si le diamètre du trou est supérieur d'au moins 0,5 mm au diamètre de l'ergot et inférieur au diamètre de l'ergot + 1 mm (voir Figure 11) ;

• soit par coulissement dans un manchon constitué d'un tube rigide borgne introduit dans un trou de diamètre supérieur d'au moins 0,5 mm au diamètre du manchon et inférieur au diamètre du manchon + 1 mm (voir Figure 12).

Dans tous les cas, l'épaisseur de pierre restante entre le bord du trou et chacune des deux faces est au moins de :

• 10 mm, à ± 1 mm près, pour les plaques d'épaisseur nominale supérieure ou égale à 30 mm ;

• 6 mm, à ± 1 mm près, pour les plaques d'épaisseur nominale 20 mm.

7.5.2  Fixation des plaques par attaches « en culotte »

Ponctuellement, lorsqu'il n'est pas possible de placer les attaches dans le chant des dalles ou lorsque la mise en oeuvre l'impose, la fixation des plaques peut se faire par attaches « en culotte » placées au dos des plaques.

NOTE

L'attache « en culotte » est une attache ayant son extrémité inclinée pour pénétrer dans le dos d'une plaque et la supporter à la manière d'un porte-manteau. (Voir Figure 6 au 6.7).

L'inclinaison de l'attache est comprise entre 45° et 60° par rapport au plan de la plaque.

La longueur de pénétration de l'attache dans la plaque doit être au minimum de 25 mm ; elle correspond aux deux tiers de l'épaisseur de la plaque avec un minimum de 10 mm de pierre en fond de culotte. Pour les pierres d'épaisseur nominale 20 mm, la longueur de pénétration de l'attache doit, dans ce cas, être réduite à 17 mm.

Le logement de l'attache dans la plaque est réalisé par perçage ou par sciage suivant que l'attache est cylindrique ou de section rectangulaire. Il est dépoussiéré.

La profondeur du logement correspond à la longueur de pénétration de l'attache dans la plaque.

Le diamètre du logement ou son épaisseur sont supérieurs de 1 mm à 3 mm au diamètre ou à l'épaisseur de l'attache.

Les attaches devant être scellées dans le mur support sont préalablement assemblées aux plaques par collage à la résine de synthèse ou par scellement au mortier-colle.

Les attaches préalablement fixées au mur support nécessitent un ajustement soigné en place, avant remplissage du logement au dos des plaques d'un produit de collage non coulant et mise en place des plaques sur les attaches.

Figure 14  Exemple d'attache « en culotte »

7.5.3  Fixation des plaques par tiges traversantes

La fixation des plaques aux attaches par des tiges, traversant la plaque de part en part, est réservée au traitement de points singuliers.

Ce dispositif nécessite une étude pour justifier les limites des déformations et des contraintes dans la pierre et la fixation (voir Annexe A).

NOTE

cette solution est également utilisée dans le cas de remplacement de plaques (voir Annexe C).

7.6  Joints

Les produits de calfeutrement des joints répondent aux spécifications du NF DTU 55.2 P1-2 (CGM).

7.6.1  Joints ouverts

Les joints peuvent être laissés ouverts afin de ne pas contrarier les mouvements entre plaques de revêtement. Ils doivent cependant, à cet effet, avoir une largeur minimale de 6 mm pouvant être réduite localement à 3 mm au niveau de l'attache, et leur largeur maximale est de 15 mm. Lorsque les attaches sont trop épaisses pour permettre de garantir cette largeur minimale de 3 mm (voir Figures 10 et 14), la pierre est engravée au niveau de l'attache.

Avant démontage de l'échafaudage, ces joints doivent être débarrassés des cales de pose, coulures de ciment, reflux de remplissage de trous d'ergot et d'éléments divers constituant des points durs pouvant gêner les déformations.

Dans le cas d'une ossature intermédiaire librement dilatable, la largeur des joints doit tenir compte de la dilatation de cette ossature (voir Article 9).

7.6.2  Joints calfeutrés au mastic souple

Les joints calfeutrés au mastic souple sont considérés comme permettant les mouvements entre plaques de revêtement, pour autant qu'ils répondent aux exigences suivantes :

• la largeur des joints entre plaques ne doit pas être inférieure à 6 mm. Elle peut être réduite localement à 3 mm au niveau de l'attache. Lorsque les attaches sont trop épaisses pour permettre de garantir cette largeur minimale de 3 mm, la pierre est engravée au niveau de l'attache ;

• avant calfeutrement, les joints doivent être débarrassés des cales de pose, coulures de ciment, reflux de remplissage des trous d'ergots et d'éléments divers pouvant gêner les déformations ;

• le choix du produit de calfeutrement et du fond de joint, la profondeur du calfeutrement et la mise en oeuvre du mastic sont conformes aux principes fixés pour les joints souples de fractionnement des revêtements tels que définis dans l'Article 8du présent document.

7.6.3  Joints calfeutrés au mortier ou joints de largeur réduite

Des joints garnis au mortier de ciment, de chaux hydraulique ou au mortier bâtard, ou de largeur inférieure aux valeurs prescrites dans les paragraphes 7.6.1et 7.6.2précédents, conduisent à limiter la hauteur de pose à 28 m (voir Tableau 3du présent document).

Les joints calfeutrés au mortier ont une épaisseur comprise entre 5 mm et 15 mm.

Les joints courants ne permettant pas alors d'absorber les déformations au droit de chaque plaque, il y a lieu de prévoir des joints souples de fractionnement définis dans l'Article 8ci-après. Les attaches placées dans ces joints souples de fractionnement ne devront pas empêcher les déformations.

7.7  Fixation des attaches dans le support

La fixation des attaches se fait :

• soit par scellement au mortier dans les trous du support ;

• soit par chevilles rapportées dans le support.

7.7.1  Fixation des attaches par trous de scellement dans le support

7.7.1.1  Dimensions des trous de scellement

Ces trous, généralement cylindriques, doivent permettre l'enrobage et le réglage des attaches. Leur diamètre est de l'ordre de 4 cm.

Leur profondeur doit être suffisante pour permettre un ancrage capable de reprendre les efforts appliqués. Elle est usuellement d'au moins 8 cm.

Au voisinage des arêtes du support, les trous doivent être placés en oblique.

Figure 15  Trous en oblique

7.7.1.2  Réservation des trous de scellement

Les trous de scellement peuvent être réservés à l'avance dans le béton armé ou non armé.

Dans les zones à faible densité d'armatures, ils peuvent être exécutés après coup sous réserve de ne pas endommager celles-ci.

Dans les maçonneries d'éléments pleins ou perforés, les trous de scellement sont, en général, exécutés après coup et avec soin pour éviter les fissurations.

7.7.2  Fixation des attaches par chevilles rapportées dans le support

Les attaches peuvent être liaisonnées par des chevilles telles que décrites dans le NF DTU 55.2 P1-2(CGM).

Avant remplissage, les trous sont nettoyés et humidifiés.