CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS PREFABRIQUEES EN BETON
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Leçon 1: Considérations générales
CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS PREFABRIQUEES EN BETON
Leçon 1
Considérations générales
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Leçon 1: Considérations générales
Avantages de la préfabrication
• Produits fabriqués en usine
• Utilisation optimale des matières premières
• Délai de construction fortement réduit
• Construction possible en période hivernale
• Qualité élevée
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Leçon 1: Considérations générales
Produits fabriqués en usine
• Industrialisation de la construction
Procédé de construction rationnel et efficace Béton précontraint Ouvriers qualifiésTravail en série Automatisation, etc
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Leçon 1: Considérations générales
Utilisation optimale des matières premières
• Béton à haute résistance
Utilisé couramment dans la préfabrication Résistance sur cylindre de 100 N/mm²
Evolution de la résistance du béton depuis 1950
Capacité portante des colonnes en fonction de la résistance du béton
Columns without danger of buckling
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
2,25
30 40 50 60 70 80 90
Concrete grade according to EC2
Rel
ativ
e lo
ad c
arry
ing
cap
acit
y 200/200 w ith 4-Ø20
300/300 w ith 4-Ø25
400/400 w ith 4-Ø25
Calculated according to NS 3473
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Leçon 1: Considérations générales
Utilisation optimale des matières premières
• Béton autoplaçant
Pas de bruit durant bétonnage et compactage Moins de pression sur le coffrage Bétonnage rapide Moins de bulles d’air Résistance du béton normale ou élevée
Colonne en béton précontraint
Fabrication courante dans diverses usines
Pieux de fondation
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Leçon 1: Considérations générales
Béton autoplaçant
• Produits et réalisations
Poutres cintrées pour une salle de sport
Colonnes pour un bâtiment
de bureaux
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Leçon 1: Considérations générales
Utilisation optimale des matières premières
• Emploi rationnel de matières premières
Consommation de matières premières pour dalles alvéolées, comparée avec celle d’une dalle pleine coulée en place
Economie totale en matières premières
Dalles alvéolées
Poids propre
Poids propre
Granulats et acier
Granulats et acier
Ciment
Eau CimentEau
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Leçon 1: Considérations générales
Délai de construction réduit
Rentabilité rapide du capital investi Les décisions sont reportées jusqu’au dernier moment La fabrication est indépendante des intempéries
Montage de dalles alvéoléesen plein hiver
Construction d’un hall de hockey sur glace pour 40.000 spectateurs en 6 mois en Finlande
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Leçon 1: Considérations générales
Qualité élevée
• Principes de base
Autocontrôle sous supervision d’une tierce partie Produits bien étudiés, systèmes et services ISO - 9000 label de qualité
Essais fréquents sur matériaux et produits
Exemple d’un produit de haute qualité en béton architectonique
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Leçon 1: Considérations générales
Possibilités de la préfabrication
• Architecture souple
• Performance structurelle
• Flexibilité à l’usage
• Résistance élevée au feu
• Méthode de construction écologique
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Leçon 1: Considérations générales
Architecture
La préfabrication se prête bien aux
projets d’architecture moderne
Bâtiments de bureaux
Bâtiments d’appartements
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Leçon 1: Considérations générales
Performance structurelle
Grandes portées
Colonnes élancées
Sections de béton réduites
Grands espaces intérieurs ouverts
Parking avec maille de 9,60 x 16
m
Colonnes rondes élancées et
épaisseur de plancher réduite
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Leçon 1: Considérations générales
Adaptabilité
Possibilité d’adapter les bâtiments aux nouveaux besoins des utilisateurs
Surtout pour bureaux, mais dans
l’avenir également pour des maisons, appartements, etc.
Grand espace ouvert sans
limitations; toutes subdivisions
possibles
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Leçon 1: Considérations générales
Construction écologique
• Grâce à la préfabrication Moins de matières premières Moins d’énergie Recyclage des déchets de production Possibilité d’utiliser des banques de
données pour l’ analyse du cycle de vie
Granulats recyclés
Concassage de béton durci dans une usine de préfabrication
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Leçon 1: Considérations générales
Principes de base pour le projet
• Respectez la philosophie de conception spécifique à la préfabrication en béton:
Systèmes de stabilité appropriés
Grandes portées
Intégrité structurelle
Action diaphragme du plancher
Noyau de stabilité et murs transversaux
Liaisons simples
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Leçon 1: Considérations générales
Principes de base pour le projet
• Utilisez des solutions standardisées
Systèmes de préfabrication spécifiques Produits standardisés Liaisons standards Consignes d’usine pour les détails
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Leçon 1: Considérations générales
Solutions standards
• Possibilités
Programmes de calcul
Résistance du béton
Armatures
Liaisons
Pièces auxiliaires
Procédures de travail etc.Armature standardisée
Liaisons et détails standardisés
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Leçon 1: Considérations générales
Principes de base pour le projet
• Les détails doivent être simples
Les consoles en couronnesont plus difficiles à fabriquer
Des formes complexes ne sont pasnécessaires pour une bonne liaison
Neoprène
Colonne avec détail trop complexe Risque de
mauvaise exécution et fragilité
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Leçon 1: Considérations générales
Les détails doivent être simples
• Conception de l’armature
Limitez le nombre de diamètres de barres dans un projet
Utilisez autant que possible des treillis
Respectez les rayons de courbure
Evitez la surcharge de détails
Des liaisons complexes se justifient uniquement en cas de risques
sismiques
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Leçon 1: Considérations générales
Principes de base pour le projet
• Ne prévoyez pas absolument tous les détails en préfabrication
Il est souvent préférable de couler enplace les petits morceaux étant donné
la difficulté de fabrication et de manipulation de petits éléments
A bétonner avec les joints ou la dalle de compression
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Leçon 1: Considérations générales
Principes de base pour le projet
• Tenez compte des tolérances dimensionnelles
Des tolérances peuvent être absorbées dans les assemblages
Les matériaux de support sont nécessaires dans la plupart des cas
Tenez compte des contreflèches et des écarts entre contreflèches
Des mouvement dus au retrait, fluage, déformations thermiques, etc. doivent être possibles
Des matériaux d’appui sont toujours nécessaires pour localiser les réactions d’appui et uniformiser les contraintes
L’ajustage d’une liaison doit être possible en 3 dimensions
Plancher avec contreflèche en 2 dimensions
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Leçon 1: Considérations générales
Industrialisation
• Opportunités
Production sur longs bancs
Béton précontraint
Standardisation
Automatisation
Qualité d’exécution
Eviter des modifications de dernière minute Production sur bancs de précontrainte
Polissage au robot Finition semi-automatique
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Leçon 1: Considérations générales
Modulation
• Des projets modulés sont fortement conseillés
Facteur économique important Module de base = 3M (300 mm) Les colonnes sont implantées sur l’axe modulaire La longueur des planchers est en principe libre Les noyaux sont de préférence implantés avec les faces extérieures
sur les axes modulaires La modulation n’est pas obligatoire mais influence le coût de
fabrication
Solutions pour Exemple d’un plancher avec
les angles implantation non-modulée
![Page 24: CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS PREFABRIQUEES EN BETON](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050714/56812c55550346895d90de22/html5/thumbnails/24.jpg)
Leçon 1: Considérations générales
Standardisation
• Eléments préfabriqués standardisés
Colonnes Poutres de toiture Poutres de plancher Planchers
Dalles alvéolées sur
le terrain de stockage
![Page 25: CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS PREFABRIQUEES EN BETON](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050714/56812c55550346895d90de22/html5/thumbnails/25.jpg)
Leçon 1: Considérations générales
Equipement technique
• Produits à techniques intégrées
Incorporation de conduites et boites électriques, rainures, etc. Descentes d’eau dans les colonnes Couche d’étanchéité placée en usine etc.
Elément de toiture avecétanchéité
placée en usineTuyau de descente d’eau dans une colonne
![Page 26: CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS PREFABRIQUEES EN BETON](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050714/56812c55550346895d90de22/html5/thumbnails/26.jpg)
Leçon 1: Considérations générales
Equipement technique
• Techniques intégrées
Echange de chaleur par circulation de
l’air de ventilation dans un labyrinthe
formé dans les alvéoles du plancher
Installation de tuyaux et conduites électriques dans les alvéoles du plancher