Qu'est ce qu'un plancher collaborant ?
Les planchers collaborants (ou dalles mixtes), sont réalisés en coulant du béton (le plus souvent un B25) sur des bacs acier rigides nervurés, de 0,75 à 1,25 mm d'épaisseur. Larges d'environ 1 m et de longueur variable (jusqu'à 7 m et plus), ceux-ci servent de coffrage autoporteur entre appuis. Armée d'un treillis soudée, la dalle peut avoir une épaisseur comprise entre 8 et 30 cm.
Béton et acier sont associés pour optimiser leurs qualités respectives : l'acier pour sa résistance en traction et le béton pour sa résistance à la compression. De son côté, le treillis soudé reprend les efforts dus au retrait du béton : il réduit et répartit la fissuration.
Quels sont les principaux intérêts ?
La rapidité de la mise en oeuvre : Les profilés sont simplement posés bout à bout et fixés au fur et à mesure de l'avancement. Ce système simplifie les opérations de coffrage et permet d'accéder rapidement aux étages en limitant le recours aux échafaudages et étaiements. Pour des portées de l'ordre de 2 à 3 m et des épaisseurs de dalles courantes, l'étaiement est même superflu si l'on prend soin de choisir le profil adapté. Des éléments autorisant des portées de 6 m, sans appui intermédiaire, sont en préparation au niveau européen.
Plusieurs niveaux de planchers peuvent être coffrés avant de passer à la phase bétonnage. L'emploi d'une pompe à béton permet de couler des surfaces importantes de plancher.
L'allégement de structure : Les vides des nervures en sous-face économisent le béton par rapport à une dalle traditionnelle pleine et allègent le poids propre du plancher (jusqu'à 100 kg/m2). En France, les Avis Techniques ne considèrent que l'usage d'un béton de masse volumique « normale », alors que l'emploi de bétons légers est très courant dans certains pays.
Quels sont les différents types de fixation ?
Deux fixations à chaque extrémité de chaque bac assurent son immobilisation. Le coffrage sert ainsi de plan de circulation pour l'acheminement et la pose des bacs voisins.
Sur le métal, la pose de clous spéciaux à l'aide d'un pistolet à charge explosive est fréquente. L'emploi de vis autoperceuses taraudeuses, sans avant-trou, est envisageable pour une fixation sur cornières saillantes ou tubes d'inserts à paroi d'épaisseur modérée. Sur des supports d'épaisseur moyenne, il est possible d'utiliser des vis autotaraudeuses avec avant-trou.
Sur poutraison bois ou sur des inserts en bois logés dans un support, la fixation s'effectue à l'aide de tire-fonds.
Sur des solives en béton, le vissage dans des avant-trous munis de chevilles est possible. Mais l'usage privilégie plutôt la fixation sur des inserts en métal ou en bois logés dans le béton ou sur des feuillures métalliques saillantes rapportées.
Quelles sont les performances thermiques et acoustiques ?
Les performances mécaniques, thermiques et acoustiques dépendent des épaisseurs de métal et de béton associées. Le comportement acoustique des planchers collaborants bruts correspond à la loi de masse. Pour obtenir des performances supérieures, il faut passer à un système de type masse/ressort/masse. Ces complexes associent, par exemple, la masse du béton, un isolant (laine minérale) et une plaque de plâtre. Une telle association de matériaux améliore également le niveau d'isolation thermique entre niveaux superposés.
Quelle est la tenue au feu ?
Sans protection particulière, les planchers collaborants sont classés coupe-feu 30 minutes (cf. Avis Technique). Pour dépasser ce délai, il faut loger des barres d'acier dans les nervures et les enrober, leur type d'enrobage et leur longueur étant définis par le bureau d'études. Au-delà de 120 minutes, une protection projetée ou la mise en oeuvre de plafonds coupe-feu en sous-face est nécessaire.
Quelle est la réglementation ?
Soumis à Avis Technique, les planchers collaborants se fondent également sur les règles de calcul béton et acier en vigueur (BAEL) et sur la réglementation européenne (Eurocode 4) et sa transposition nationale (DAN).
POUR EN SAVOIR PLUS...
Textes de référence
« Les planchers à bacs collaborants » de J.-D. Antropius, édité par le CTICM.
CTICM (centre technique industriel de la construction métallique) : Domaine de Saint-Paul BP 64 78470 Saint-Rémy-les-Chevreuse tél. : 01.30.85.2500 - fax : 01.30.52.75.38.
A RETENIR
Qu'est-ce que c'est ?
Rapides à mettre en oeuvre, les planchers collaborants exploitent les performances de l'acier (résistance à la traction) et du béton (résistance à la compression).
Quelles sont les performances ?
Les performances thermiques et acoustiques peuvent être améliorées par association d'un isolant et d'une plaque de plâtre en sous-face.
Quelle résistance au feu ?
Normalement de 30 minutes, leur classement coupe-feu peut dépasser les 120 minutes.
SCHEMA :
Schéma de prinicpe du plancher collaborant
Ce système présente quatre avantages : rapidité d'exécution, économie de béton et d'acier, allègement de la structure et mise en oeuvre facilitée.
TABLEAU :
EPAISSEURS DE PLANCHERS ET HAUTEURS DE NERVURES
PortéeEpaisseur Hauteur
