Poutres De Plancher : Poutres En I En Bois Et Types De Béton Armé. Exigences Techniques Pour Les Poutres En Métal Et En Béton, Leur Installation

2024 Auteur: Beatrice Philips | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 05:38

La construction de maisons est généralement associée aux murs, aux plafonds, aux toits et aux fondations. Mais tous ces composants et d'autres ne pourront pas fonctionner normalement sans poutres de plancher, ils doivent donc faire l'objet d'une attention accrue, même dans la construction privée.

Qu'est-ce que c'est ça?

La connaissance de la structure de la poutre de plancher et de sa destination est très importante. Sans prendre en compte de tels moments, il est absolument impossible de construire une maison au-dessus d'un étage. La nécessité de poutres de plancher ne peut pas être remise en question. Il est bien connu que des lustres sont accrochés aux plafonds et que des structures décoratives sont fixées, et que les gens marchent sur le sol des étages supérieurs, sans parler de la charge créée par les meubles et les appareils ménagers, ainsi que d'autres biens.

Tout cela ne peut pas être supporté par les structures du bâtiment s'il n'y a pas de poutres de plancher. Ils jouent le rôle d'une sorte de squelette particulièrement solide, reliant des niveaux de hauteurs différentes. Jusqu'à la fin du XIXe siècle, la seule option pour organiser un tel squelette était les structures en bois et en métal.

Le béton armé est maintenant largement utilisé à cet effet. La pose de poutres pendant la construction doit être effectuée avec un soin scrupuleux, même si une maison privée ou un chalet d'été est en cours de construction . Des distorsions apparemment insignifiantes peuvent entraîner l'effondrement de toutes les structures. Bien entendu, des calculs précis sont également nécessaires. Depuis longtemps déjà, personne ne se fie sérieusement à l'œil et à l'intuition des constructeurs.

Avantages et inconvénients

Cependant, la technologie ne reste pas immobile. Tôt ou tard, la question se pose, est-il possible de se passer de poutres, pour simplifier la construction. À la suite d'une recherche technique, les planchers dits sans poutres ont été créés. La variante la plus courante d'une telle conception est le même type de dalles et de panneaux disposés en séquence, ou une dalle de conception monolithique. Ils diffèrent:

• haute résistance;
• résistance au feu;
• état de préparation initial de l'usine;
• manufacturabilité accrue.

Mais vous ne devez pas supposer qu'en termes de ces indicateurs, les poutres sont bien inférieures aux structures sans lunette - avec un travail approprié, la différence est faible . De plus, les dalles sans poutres sont très difficiles et coûteuses à transporter, à charger et à décharger. Le consommateur s'avère être lié à ses dimensions standard lors du choix de la taille de la travée. Mais il y a aussi un plus: une surface en béton monolithique, coulée directement sur place, est généralement de la meilleure qualité.

Vues

Pour la construction privée, il est peu logique d'abandonner les poutres de plancher. C'est une autre question de savoir quel type de béton ils seront. Les structures en béton armé sont très répandues. Ils permettent de répartir efficacement les charges créées par le plancher de l'étage supérieur sur les éléments porteurs. Le béton armé est très solide et stable. Mais ces avantages sont largement éclipsés par la masse importante et la complexité des travaux d'installation. Dans la plupart des cas, il ne sera pas possible de se passer d'équipements spéciaux et cela augmente considérablement le coût de construction de tout bâtiment.

Pour cette raison, les poutres en béton armé sont utilisées principalement là où les charges sont évidemment très élevées:

dans les installations de transport

dans les immeubles à appartements

dans la grande industrie

dans les immeubles de bureaux

dans les installations sportives

Les poutres en béton armé peuvent avoir des sections transversales différentes (taille et forme globales). Selon le mode de fabrication, on distingue les produits suivants:

• béton armé préfabriqué fabriqué à l'usine;
• poutres préparées sur le chantier même;
• produits monolithiques préfabriqués (combiner les deux formats précédents).

Les poutres en I en bois sont considérées comme légères et très durables. Un tel produit est considéré comme innovant, mais uniquement dans notre pays, car à l'étranger, de telles conceptions sont assez courantes. L'avantage le plus important d'une poutre en I en bois est sa facilité de fabrication - elle peut être fabriquée même à la maison sans utiliser d'outils complexes . L'apparence n'est pas tout à fait familière aux constructeurs, car les cloisons sont très minces.

Cependant, les ingénieurs ont pu, en utilisant les lois de la physique, augmenter au maximum la résistance des produits. D'en haut, la poutre travaille pour la flexion et d'en bas, elle accepte la tension. Les spécialistes portent une attention particulière à la rigueur de la géométrie des poutres en I. Grâce à cela, l'installation ultérieure de revêtements de sol ou de structures de plafond est considérablement simplifiée. De plus, les coûts de construction globaux sont réduits.

Les poutres de plancher en métal sont assez répandues. La raison est simple: le métal est disponible et est très résistant. Fondamentalement, de l'acier de haute qualité est utilisé pour la fabrication de la structure. Il est important de savoir que dans les maisons très massives, où la charge est assez élevée, une poutre en I est formée d'acier. Il vous permet de répartir la charge le plus uniformément possible.

Il convient de prêter attention aux soi-disant numéros des faisceaux, qui indiquent la taille. Par exemple, le numéro 10 ne peut être utilisé que comme guide, mais le 16 est déjà un support à part entière. Avec l'acier, l'aluminium est également largement utilisé. Il est très résistant aux influences chimiques nocives, cependant, il tolère moins bien les contraintes mécaniques que l'acier.

Pour cette raison les bâtiments industriels impliquent principalement l'utilisation de poutres en acier … La construction de maisons privées est le plus souvent réalisée à l'aide de structures en aluminium. Le point n'est pas seulement la légèreté du matériau, mais aussi l'absence de besoin de faire un traitement anti-corrosion spécial. Si ni les poutres métalliques ni les poutres en béton ne conviennent au propriétaire pour quelque raison que ce soit, il vaut la peine d'examiner de plus près les structures collées. Il s'agit d'une variété éprouvée d'éléments de poutre.

Fondamentalement, un bloc d'une seule pièce est fait d'épicéa, de cèdre, de pin ou de mélèze. La dernière option est la plus durable et la plus résistante aux influences extérieures. Cependant, il pèse beaucoup plus que ses homologues. Le collage du bois s'avère beaucoup plus attrayant que l'utilisation d'un tableau monolithique. Avant de commencer à coller, toute zone défectueuse est éliminée, la structure est donc plus solide et plus stable.

De plus, les poutres collées répondent aux exigences de la construction de haute technologie, car les produits sont traités sur des mécanismes de haute précision. La déformation et la fissuration pendant le transport et le stockage sont exclues. De plus, un bloc collé de haute qualité conservera ses dimensions pendant la période d'utilisation régulière. La résistance au feu du bois collé est nettement supérieure à celle des éléments massifs.

Ses propriétés décoratives sont assez élevées. Cependant, l'utilisation de sols monolithiques préfabriqués mérite attention. Dans la plupart des cas, ils ont des côtes épaisses. Habituellement, des poutres légères en béton armé sont utilisées pour la fabrication de planchers.

Ils sont constitués d'un cadre en armature d'acier. Ce produit spatial repose sur une poutre rectangulaire en béton armé. Sont également utilisés des blocs contenant un vide, dans lesquels du béton monolithique est coulé. Le bloc creux est fabriqué à partir des options suivantes:

• céramiques spéciales;
• silicate de gaz;
• béton de polystyrène;
• béton propre.

L'avantage solutions monolithiques préfabriquées est une excellente isolation phonique et protection thermique. Les canaux aménagés à l'intérieur permettent d'organiser toutes les communications sans difficultés particulières. Un autre avantage de la solution décrite est qu'elle peut être utilisée en construction indépendante. Planchers monolithiques préfabriqués fréquemment nervurés:

• plus léger que les dalles alvéolées;
• vous permettre d'abandonner l'utilisation de chapes sous le sol;
• vous permettre de ne pas utiliser la grue;
• aider à couvrir des pièces complexes avec des baies vitrées, des rebords;
• applicable dans les zones les plus inaccessibles;
• sont moins chers que le béton armé creux et monolithique;
• transporter une charge allant jusqu'à 1 000 kg par 1 m². m.;
• vous permettent de créer de puissants cavaliers porteurs.

Les poutres en T en alliages d'acier laminé à chaud en plan ressemblent à la lettre "T " … Il est important de savoir que l'inconvénient de ces structures est leur faible résistance. Ils sont principalement utilisés dans les structures légères telles que les escaliers, les sous-sols, les serres, les garages. Même dans un bâtiment résidentiel ordinaire, une poutre en T ne convient pas à la formation de sols porteurs. Pour cette raison, il est préférable d'utiliser l'OSB dans la pratique.

Cette abréviation signifie une poutre en I en bois . Les panneaux à copeaux orientés sont parfaits pour les maisons à ossature, en blocs et en bois. Il est également utilisé dans les bâtiments en briques. Il est important de savoir que l'OSB sera le meilleur choix si la longueur des chevrons dépasse 5 m. Le toit installé dessus sera utilisé de manière stable pendant de nombreuses années et le coût total de la structure plaira agréablement au propriétaire.

La longueur de travée maximale atteint 12 m. Les solutions technologiques modernes garantissent le respect de la géométrie de conception. Travailler avec des poutres OSB est possible en toute saison. Diverses communications d'ingénierie peuvent être installées à l'intérieur. D'après les experts, il est 5 voire 10 fois moins laborieux de monter de tels produits qu'un monolithe en béton armé.

Pour les portées de plus de 6 m, seules des poutres en I en bois de catégorie LVL sont utilisées, tandis que l'assemblage du bois avec de la colle n'est pas effectué. Il n'est pas nécessaire d'effectuer un travail "humide". Les meilleures matières premières sont les conifères. Quant aux poutres en béton cellulaire, elles sont considérées comme une solution très économique et relativement simple d'utilisation.

Le béton cellulaire est fiable et durable, tolère parfaitement les fluctuations de température . Le transfert de toutes les charges acceptées aux fondations et aux murs porteurs est garanti. À en juger par les critiques, les éléments en béton cellulaire aident à éviter les bruits forts et augmentent également la qualité de l'isolation thermique. Mais il n'est guère raisonnable d'utiliser des planchers intermédiaires en bois dans une maison en béton cellulaire pour plusieurs raisons:

• portée maximale entre les murs porteurs - maximum 6 m;
• vous devrez utiliser des antiseptiques et des ignifugeants;
• la distance séparant des poutres adjacentes est limitée.

Parmi les conceptions innovantes, à noter poutres de plancher mixtes . Ils sont créés à base de fibre de verre, à partir de laquelle de nombreux produits différents ont été fabriqués récemment. Le domaine d'application des poutres en fibre de verre est approximativement le même que celui des contre-parties en métal, tandis que le poids total est 4 ou 5 fois inférieur.

Ces produits sont fabriqués par de nombreuses entreprises russes. Ils conviennent également pour le grenier.

Des poutres doublées d'entretoises sont utilisées dans des bâtiments résidentiels à deux étages en blocs de béton d'argile expansée . Pour cela, on utilise généralement des planches appariées d'une taille de 1, 5x0, 5 m. Pour exclure les grincements, les planches sont perforées avec des clous ou serrées avec des vis autotaraudeuses. Dans ce cas, le pas des poutres doit être de 0,6 m, sous réserve de l'utilisation de radiateurs conventionnels. Les poutres métal-bois sont considérées comme une solution polyvalente.

La résistance du métal et la relative légèreté du bois se conjuguent harmonieusement. Cette conception permet une construction rapide et économique. Les ressources sont économisées, et en même temps l'argent. L'apparition de déchets est exclue. Les poutres de contour peuvent être utilisées dans une variété de cas, mais cette solution nécessitera déjà des calculs particulièrement minutieux.

Les pré-requis techniques

Pour une poutre, un indicateur tel que la longueur maximale sans supports est très important. Le moyen le plus simple de le déterminer est d'utiliser une calculatrice en ligne. Pris en compte:

• tailles de travée;
• méthodes de fixation des structures;
• taille de la charge selon le projet.

Il est important de savoir que des tables spéciales sont utilisées pour déterminer le pas et la section des poutres . Lors de la sélection des sections porteuses, leur épaisseur est prise en compte: dans une maison en bois, elle varie de 0,1 à 0,2 m. Lors de la détermination de la longueur des poutres, en plus de la distance séparant les murs, 0,2 à 0,25 m sont ajoutés à le support double face. Une simple poutre en bois peut mesurer jusqu'à 6 m de long. Lorsqu'elle est réalisée à partir de bois collé, ce chiffre s'élève à 9 m.

Le choix des sols pour une maison à ossature est beaucoup plus difficile que pour une habitation en bois. Le fait est que les erreurs peuvent être beaucoup plus graves. Les constructeurs inexpérimentés ou non professionnels peuvent faire beaucoup d'erreurs. Les informations nécessaires peuvent être glanées dans la SP 31-105-2002. Quelle que soit la masse de la charge de pression, il est catégoriquement impossible d'utiliser du bois brut, sinon vous pourriez rencontrer des fissures. L'arbre devra être décontaminé et traité avec des mélanges qui empêchent le feu.

Les poutres doivent être fixées aux entretoises supérieures des murs porteurs ou des pannes. Vous ne pouvez pas réduire la section transversale des éléments en limant une découpe pour joindre les produits avec garniture. Les supports en acier des poutres doivent avoir la même hauteur que les poutres elles-mêmes. Poutres métalliques et en béton:

• ne devrait pas avoir de taches rouillées et graisseuses;
• répondre aux exigences de GOST pour les écarts de planéité, de rectitude;
• correspondent aux normes de finition;
• contenir un matériau avec une certaine résistance à la compression.

Calcul

La charge de conception est déterminée en multipliant l'indicateur standard par les facteurs de fiabilité.

La résistance de la poutre est vérifiée par le moment de flexion maximum. Pour ce faire, vous devez diviser la tension par le moment de résistance calculé. Vous devriez obtenir au moins 13 MPa. Pour sélectionner la section, ils sont guidés par le moment de résistance requis. Il est important de savoir que, par exemple, dans le cas d'une maison en bois, sans parler des structures plus complexes, il vaut mieux confier tous les calculs à des professionnels.

Montage

Les dalles sont généralement posées sur des poutres métalliques au-dessus de la couche de ciment. Les poutres métalliques ou en béton de 5 à 7,5 m de long nécessitent un renforcement avec du fil d'acier de 0,02 m de diamètre. Il est placé au milieu de la travée. Si la travée elle-même a une longueur de 7, 6 à 9 m, le renforcement est effectué tous les 2, 5 à 3 m. Plus la travée est large, plus les poutres en acier doivent être hautes. Les structures en bois sont utilisées en 1 pièce. pour 1 m² m.

Pour les structures métalliques, ce chiffre est de 1 pc. par 2 m² m. Pour simplifier la fixation du coffrage, des crémaillères télescopiques sont utilisées. Lors de l'utilisation de coffrages en bois, il est nécessaire d'exclure l'absence de fissures. L'installation de dalles sur des poutres métalliques est beaucoup plus facile que sur une base en béton ou en brique.

Il vaut la peine d'abandonner la poutre métallique si la structure doit être soutenue par un mur de briques bas, car elle est trop chère. De plus, une fissuration du mur peut être provoquée. Dans la plupart des cas, les partitions sont prises en charge par des cadres de support. Les dalles préfabriquées en béton sont principalement montées sur une poutre en I métallique.