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Avis Technique 3/06-476Annule et remplace l’Avis Technique 3/02-386

et son modificatif 3/02-386*01 Mod

Ossatures

Frame

Stabwerk

Ne peuvent se prévaloir du présent Avis Technique que les productions certifiées, marque CSTBat, dont la liste à jour est consultable sur Internet à l’adresse :

www.cstb.fr

rubrique :

Produits de la Construction Certification

Eléments de structure GOUDEZEUNE Titulaire : S.A. BOUWWERDEN GOUDEZEUNE

Vierstraat 41 B-8950 Heuvelland-Kemmel Belgique Tél. : 03 20 40 00 40 (France) Fax : 03 20 40 22 76 Internet : www.goudezeune.be Email : info@goudezeune.be

Co/titulaire S.A. MEGATON Zone industrielle 2 Nederwijk-Oost 279 B-9400 Ninove Belgique

Usine : S.A. BETONFABRIEK GOUDEZEUNE Vierstraat 41 B-8950 Heuvelland-Kemmel Belgique et S.A. MEGATON Zone industrielle 2 Nederwijk-Oost 279 B-9400 Ninove Belgique

Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 2 décembre 1969) Groupe Spécialisé n° 3 Structures, planchers et autres composants structuraux

Vu pour enregistrement le 11 octobre 2006

Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, F-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.fr

Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site Internet du CSTB (http://www.cstb.fr) © CSTB 2006

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Avis

Tech

nique

non

valid

e

2 3/06-476

Le Groupe Spécialisé n° 3 «Structures, planchers et autres composants structuraux» de la Commission chargée de formuler les Avis Techniques, a examiné le 25 juillet 2006 le procédé d’ossatures ÉLÉMENTS DE STRUCTURE GOUDEZEUNE, présenté par les Sociétés BOUWWERKEN GOUDEZEUNE et MEGATON. Il a formulé sur ce procédé l’Avis Technique ci-après, qui se substitue à l’Avis Technique 3/02-386 et à son Modificatif 3/02-386*01 Mod.

1. Définition succincte 1.1 Description succincte Procédé de construction pour préfabrication intégrale en béton pré-contraint et en béton armé d’ossatures de couverture et de bardage à grandes portées libres, destiné à la réalisation de bâtiments à simple rez-de-chaussée, comportant éventuellement une mezzanine, de types commercial, sportif, industriel, de stockage, etc.

1.2 Identification Chaque produit est muni d’une étiquette imputrescible, accessible à l’oeil, et portant l’identification: - du site de production, - du code et des caractéristiques du produit (que l’on retrouve sur la

fiche de fabrication et sur le plan de montage), - du nom du client et/ou de l’affaire, - du logo attestant de la certification CSTBat.

2. AVIS L’Avis porte uniquement sur le procédé tel qu’il est décrit dans le Dos-sier Technique joint, dans les conditions fixées au Cahier des Prescrip-tions Techniques Particulières (§2,3). L'Avis ne vaut que pour les fabrications de composants en béton armé ou précontraint faisant l’objet d’une certification CSTBat délivrée par le CSTB.

2.1 Domaine d'emploi accepté L’Avis est formulé pour les utilisations en France européenne (métro-pole + Corse). L’utilisation en zones sismiques n’est pas examinée dans le cadre du présent Avis. Le domaine d’emploi proposé (§1 de la description) est accepté par le Groupe Spécialisé n° 3.

2.2 Appréciation sur le procédé 2.21 Aptitude à l'emploi Stabilité La résistance et la stabilité de l’ossature sont normalement assurées dans le domaine d’emploi accepté sous réserve : • de justifier les composants conformément aux documents techni-

ques de référence indiqués au § 8 du Dossier Technique, • de respecter les dispositions complémentaires données au Cahier

des Prescriptions Techniques Particulières (§ 2,3 ci-après),

Sécurité au feu Le procédé permet de respecter la réglementation applicable au do-maine d’emploi accepté. Les éléments constituants du procédé sont incombustibles et ne présentent pas de risques spéciaux. Les durées de stabilité au feu peuvent être appréciées conformément aux Règles FB (DTU - P 92-701). Pour les portiques, les assemblages de liaison doivent être protégés par un produit faisant l’objet d’un procès-verbal d’essais établi par un laboratoire agréé par le Ministère de l’Intérieur français.

Sécurité du travail sur chantier La sécurité du travail sur chantier est normalement assurée, en ce qui concerne le procédé proprement dit, si : • les prescriptions de mise en œuvre du tenant de système, ainsi que

les prescriptions et les vérifications prévues dans le Cahier des Prescriptions Techniques Particulières sont effectuées et satisfaites,

• les machines et les accessoires de levage (dispositifs de préhen-sion) utilisés pour déplacer les éléments sont parfaitement adaptés à

la géométrie et au poids propre des éléments, et font l’objet des véri-fications et épreuves réglementaires.

2.22 Durabilité - Entretien La durabilité de l’ossature est équivalente à celle des systèmes tradi-tionnels en béton armé et/ou précontraint utilisés dans des conditions comparables.

2.23 Fabrication et contrôle La fabrication s’effectue dans des usines équipées pour la production de composants en béton armé et/ou en béton précontraint. Il appartient aux usines productrices d’éléments poteaux, poutres et pannes de mettre en place un autocontrôle de leur fabrication, d’en demander la surveillance par le CSTB et de déposer une demande de certification CSTBat. Les éléments bénéficiant d’un certificat valide sont identifiables par la présence du logo CSTBat suivi du numéro de marquage apposé sur eux.

2.24 Mise en œuvre La mise en œuvre, effectuée quelquefois par des entreprises autres que le tenant du système, ne présente pas de difficultés particulières à condition que soit fourni un plan de pose complet. La pose des élé-ments préfabriqués et les dispositions spécifiques à adopter pour cette pose doivent être conformes au document publié par le CERIB sous la référence 33.E. en date de juin 2005 et intitulé « GUIDE DE MISE EN ŒUVRE POUR LES ELEMENTS LINEAIRES DE STRUCTURE PREFABRIQUES EN BETON ».

2.3 Cahier des prescriptions techniques particulières

2.31 Conception et calcul des ouvrages Les ouvrages doivent être dimensionnés et vérifiés par référence aux Règles BAEL 91 pour les éléments en béton armé et aux Règles BPEL 91 pour les éléments en béton précontraint. Les prescriptions qui suivent viennent en complément aux règles précédentes et aux indications du paragraphe 8 de la description.

2.32 Dimensionnement des frettes de tête de poteau

2.321 Déformations axiales différées des files de poutres Une file de poutres précontraintes se raccourcit dans le temps par fluage sous précontrainte, retrait et chute de température. Une traction d’ensemble dans la file naît alors du fait des raideurs des poteaux qui gênent ce raccourcissement. Cette traction est maximale au milieu de la file et doit cheminer au droit d’un assemblage par l’ensemble about-broche-frettage de tête de poteau-broche-about dans le cas de l’appui broché.

2.322 Raccourcissement unitaire ε à considérer Les efforts dans la file peuvent être étudiés à partir des données ci-après en admettant les hypothèses suivantes : • la déformation de fluage est proportionnelle à la précontrainte

moyenne dans l’élément préfabriqué à la mise en précontrainte. La valeur indiquée dans le tableau 3 suppose une précontrainte moyenne de 10 MPa, calculée sur la section de l’élément préfabri-qué.

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• la température de construction est supposée comprise entre 10 et 15°C.

Module à consi-

dérer Poutre de structure

Fluage Ev 3,5.10-4 Retrait Ev 0,5.10-4 Diminution de température (*) 0,6 Ei 1.10-4 Total 5.10-4 (*) : dans le cas de bâtiments maintenus hors-gel. Sauf calcul spécifique, l’effort dans la file Fh en kN devant être considé-ré, est défini forfaitairement comme suit pour le cas très courant d’une file de longueur L en mètres et de N poteaux encastrés en pied et articulés en tête de section b x h en m² et de hauteur libre H en mè-tres :

( )Fh 230 bh3

H3LN2

1=

−N

Dans le cas d’une file dont le déplacement en tête est bloqué au droit de l’un des poteaux du fait de la présence de structures complémentai-res (voile, remplissage maçonnerie, ou dalle tenue par des voiles par exemple), la longueur L à considérer pour l’application de la formule ci-dessus, est le double de la distance du poteau bloqué au poteau d’extrémité le plus éloigné. Toutes les files présentant plus d’un seul point de blocage sont interdi-tes en l’absence d’un joint de dilatation situé entre les deux points de blocage sauf à procéder à une étude détaillée des déformations diffé-rées et des ouvertures de fissures susceptibles d’en résulter ; l’hypothèse à retenir dans ce dernier cas est celle d’une seule fissure ouverte entre les deux points de blocage, cette fissure ne pouvant excéder 0,3 mm. En zone courante, l’effort de traction indiqué est équilibré par la pré-contrainte des poutres. Au droit des zones d’appui, l’effort ci-dessus indiqué doit être équilibré par des aciers prévus à cet effet dans le cadre d’un calcul en flexion composée avec traction prenant en compte la traction dans la file et le moment de flexion au droit de l’appui.

2.323 Diffusion des charges en tête de poteau Le caractère concentré des réactions d’appui poutre sur poteau doublé d’un effet « éclateur » lié à la mise en compression des broches sous charges variables et tassement des appareils d’appuis conduit à re-chercher l’effort d’éclatement Fv des têtes de poteaux du aux charges verticales qu’ils supportent.

FV est défini forfaitairement comme suit, dans le cas de l’appui broché, en l’absence de justification d’une valeur différente.

Fv V 1 2 dh

1 yh

= − −⎛⎝⎜

⎞⎠⎟⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

avec :

V = Max (Vi), Vi étant les réactions d’appui des poutres arrivant au poteau à l’ELS d = Min (di), di étant la distance de la broche à la cage d’armatures dans le sens de l’effort de traction dans la file y : somme des largeurs des appareils d’appui dans le sens de l’effort de traction dans la file h : largeur de la tête du poteau

2.324 Dimensionnement des frettes de tête de poteau Les frettes disposées en tête d’un poteau doivent présenter une sec-tion utile capable d’équilibrer la somme Fh+Fv sous une contrainte limitée à celle adoptée pour les aciers de béton armé dans le cadre de la fissuration préjudiciable au sens des Règles BAEL 91. Les frettes sont considérées comme utiles si la distance du brin consi-déré à l’axe de la broche n’excède pas la distance de la broche au retour du brin perpendiculaire au sens de l’effort (voir dessin ci-dessous). De plus, ce brin doit être complètement ancré par un façon-nage en cadre horizontal, en étrier ou en épingle permettant une mise en charge complète du brin sur la totalité de la longueur droite de l’armature dans le sens de l’effort à cheminer. L’ensemble des aciers de frettage de tête de poteau doivent être dis-posés dans une hauteur n’excédant pas 1,5.d dans le cas des poteaux brochés.

2.33 Vérification à effectuer dans les poutres brochées soumises à des efforts latéraux horizontaux (vent)

Les effets du vent rendent indispensable la vérification des sections d’extrémités des poutres brochées soumises à une flexion - torsion du fait même qu’elles sont : • - fixées aux poteaux à leur sous-face • - chargées par des forces horizontales appliquées à un niveau

différent de leur sous-face. Les vérifications à apporter distinguent les poutres avec blochets des poutres sans blochet. Dans le premier cas, deux vérifications s’imposent : • la vérification en flexion composée au niveau de l’appareil d’appui • la vérification de torsion en zone courante de la poutre. • Dans le second, une vérification complémentaire est à effectuer : • la section horizontale de l’âme au droit de l’about de la poutre doit

être vérifiée en flexion composée.

Conditions à appliquer pour ces trois vérifications

Vérification de flexion composée au niveau de l’appareil d’appui Cette vérification est à mener comme une vérification de flexion com-posée en prenant pour limite d’élasticité fictive de l’appareil d’appui 5 MPa dans le cas d’appareil en élastomère non fretté et 12 MPa dans le cas d’appareil en élastomère fretté. Les vérifications sont à mener à

d

h

Zi

Brin i utile si Zi < d

Sens de l’effort de traction dans la file

Broche

(N poteaux)

H

L

30°

Section de calcul de

l’âme

Panne

Z

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l’état limite ultime de résistance sous combinaisons fondamentales et accidentelles. En outre, il doit être vérifié que sous actions de service (vent normal), les contraintes sur l’appareil d’appui restent positives (compression) en tout point de sa surface.

Vérification de flexion composée au niveau de la naissance de l’âme de la poutre Cette vérification considère une section horizontale d’âme limitée par une diffusion à 30° des efforts à l’appui. Elle est réalisée par le calcul de béton armé qui envisage comme armature tendue, le brin situé coté tendu des armatures d’effort tranchant situées dans cette zone. Les efforts appliqués sont, outre le moment de flexion de renversement (calculé sur la base de l’effort horizontal agissant multiplié par la dis-tance verticale entre son point d’application et le niveau de la section à vérifier), l’effort normal de compression amené par la bielle d’about projeté verticalement sur la section considérée et donc pris égal à l’effort tranchant. Les vérifications sont à mener uniquement à l’état limite ultime de résistance sous combinaisons fondamentales et accidentelles.

Vérification de torsion en zone courante de la poutre Ces vérifications sont menées conformément aux Règles BAEL 91, uniquement dans la zone d’établissement de la précontrainte. Elles sont superflues en zone courante de la poutre.

2.34 Contraintes dans les broches Les broches sont destinées à travailler en goujon. Elles peuvent éga-lement être amenées à travailler en compression dans le cadre de charges apportées postérieurement à leur scellement dans les four-reaux des poutres qu’elles assujettissent. Enfin, sous les effets de flexion latérale (vent donnant lieu à un mo-ment de basculement des poutres), elles peuvent travailler en flexion. Pour ces trois modes de sollicitation, leur contrainte de calcul σ est prise égale à fe/1,5 pour les combinaisons de service, fe/1,15 pour les combinaisons fondamentales d’état limite ultime et fe pour les combi-naisons accidentelles. Les contraintes agissantes de cisaillement pur (effet de goujon) sont à cumuler aux contraintes de traction ou de compression conformément au modèle suivant :

(3G+N)/A < σ avec : G : effort agissant de cisaillement de la broche N : effort normal dans la broche (positif si traction) A : section de la broche

2.35 Vérification des ailes des têtes des poutres en I sous charges localisées

La vérification de l’appui des abouts de pannes sur les semelles supé- rieures des poutres en I doit être effectuée à partir d’un calcul de béton armé du type « console courte » prenant en compte un nu d’appui de la console situé dans le plan du nu de l’âme de la poutre. La largeur de la section considérée est prise égale à la somme de la largeur de la panne et deux fois le débord « c » de l’aile de la poutre.

Seuls les aciers situés au droit de cette largeur peuvent être considé-rés dans l’étude de la flexion locale.

2.36 Assemblages entre éléments d’ossatures Le dossier technique établi par le demandeur renvoie, pour les assem-blages entre éléments, au document établi par le CERIB en juin 2001,

sous la référence DDE 09 et intitulé « RECOMMANDATIONS PROFESSIONNELLES POUR LES ASSEMBLAGES ENTRE ELEMENTS D’OSSATURE.». Les dispositions constructives d’assemblage peuvent s’inspirer des indications données avec les précisions suivantes : 1. dans le cas des appuis à becquet, la distance maximale entre le

sommet de l’angle rentrant entre le nu et le bas du becquet et le premier cours d’armatures ne doit pas être supérieure à 2,5 cm. Dans ce cas, lorsque l’atmosphère est agressive ou lorsqu’une exigence au feu est formulée, il y a lieu d’adopter des mesures spéciales autres que l’augmentation d’enrobage (diminution du taux de travail des aciers, protection complémentaire, etc.).

2. Dans le cas d’appuis néoprène fortement chargés (contrainte en service > 10 MPa), et en l’absence de cornières de renforts sur les appuis, la distance entre le bord du néoprène et le nu de l’appui ne doit pas être inférieur à 9 cm.

3. Les conceptions et dispositions retenues doivent être compatibles avec le contexte particulier de chaque chantier, notamment en matière d’assurance - qualité et de contrôle. Il appartient au fabri-cant de définir précisément, en accord avec le Maître d’œuvre, les assemblages à prévoir. Les plans fournis par le fabricant indi-quent les dispositions de détail retenus pour chaque assemblage, l’ordre des opérations (calage, ligatures, bétonnage), la qualité du béton de clavetage à mettre en œuvre, et les dispositions géomé-triques à observer (position des appuis néoprène, calage dans les encuvements, …).

2.37 Joints de fractionnement Les distances entre les joints de fractionnement (de dilatation) doivent être établies conformément aux prescriptions données au chapitre B5 « effets des variations dimensionnelles et des tassements différen-tiels » des Règles BAEL 91 (§B50 et §B51).

2.38 Fabrication Elles sont soumises aux exigences de la certification CSTBat associée aux produits.

2.39 Mise en œuvre Elles sont conformes à celles indiquées dans la description. L’ensemble des vérifications de stabilité en phase provisoire doit être effectué, y compris les vérifications imposées par les services de sécurité compétents.

Conclusions Appréciation globale À condition que chaque fabrication de composants en béton pré-contraint bénéficie d’une certification CSTBat délivrée par le CSTB, l’utilisation du procédé dans le domaine d’emploi accepté est ap-préciée favorablement.

Validité Deux ans, jusqu'au 31 juillet 2008

Pour le Président du Groupe Spécialisé n°3 et par délégation

Le Président de séance

Sébastien BERNARDI

Panne largeur b

Plan à considérer

c

Section de vérification de la console : • largeur : b+2c • hauteur : h

h

< 2.5 cm

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3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé

La famille de procédés à laquelle appartiennent les éléments de struc-ture composant le système GOUDEZEUNE est mise en oeuvre depuis de nombreuses années par nombre d’entreprises. Ces procédés, bien que relevant de principes généraux proches les uns des autres, pré-sentent des particularités, tant du point de vue conception-calcul que du point de vue fabrication ou encore montage. L’absence de codifica-tion directement applicable, prenant en compte toutes les particularités des divers procédés, a conduit le Groupe à traiter dans ses Avis Tech-niques les principales causes de certains désordres récurrents liées à des aspects relatifs à l’approche du fonctionnement des éléments et de leurs liaisons. Ce sont ces aspects que le présent Avis Technique s’est attaché à examiner. Dans cet esprit, et concernant un facteur essentiel que sont les liaisons poteaux-poutres, le présent Avis examine la liaison brochée avec pose de poutre sur appui néoprène, utilisée au sein du système. Pour les éléments liaisonnés de la sorte, l’Avis développe les points suivants : • le ferraillage assurant l’intégrité des têtes de poteaux • la stabilité transversale des éléments du fait de leur mode de liaison. Toutes les conceptions non examinées dans le présent Avis, notam-ment dans le cas de liaisons autres que celle ci-dessus mentionnée, doivent faire l’objet d’études particulières.

Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n°3

Ménad CHENAF

Annulé le : 16/03/2010

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Dossier Technique établi par le demandeur

A. Description 1. Principe et domaine d’emploi proposé Les éléments de structure GOUDEZEUNE sont destinés à la réalisa-tion d’ossature d’ouvrages par assemblage des éléments entre eux, à d’autres éléments préfabriqués (horizontaux ou verticaux) ou encore à des parties coulées en place. Ils constituent ainsi tout ou partie de la structure résistante. La vocation du système consiste en la construction de bâtiments in-dustriels, commerciaux, sportifs, préfabriqués en béton armé ou pré-contraint. Les structures portantes sont proposées sous deux formes : • Poutres en béton armé ou précontraint en appui (articulé) sur des

poteaux encastrés en pied. • Portiques en béton armé en trois éléments (ou deux éléments pour

des petites portées), articulés en pied. La préfabrication comprend : • Les massifs à encuvement (plots et fûts, lorsque les conditions de

charge et de portance du terrain le permettent). • Les éléments de plancher ou toiture :

- Poutres en béton armé (généralement à section rectangulaire), support du plancher ou toiture.

- Poutres en béton précontraint (généralement à section I), support du plancher ou toiture.

• Les poteaux et potelets en béton armé. Le but est de proposer à une clientèle diverse, des solutions rationnel-les alliant la rapidité de construction à la qualité des éléments fabri-qués en usine. Le système est utilisé depuis plus de cinquante ans dans le Nord de la France, le Sud des Pays-Bas et la Belgique. Il s’agit d’un système « intégré » : • Les études techniques et plans sont réalisés par le bureau d’études

de Bouwwerken Goudezeune. • Le montage est assuré par du personnel permanent et spécialisé

sous le contrôle des techniciens salariés de la société Bouwwerken Goudezeune.

Le domaine d’emploi visé couvre l’ensemble des utilisations de : • Bâtiments industriels, commerciaux, administratifs, agricoles, parcs

de stationnement, entrepôts ; généralement : bâtiments de plain pied avec toiture à un ou plusieurs versants avec ou sans mezzanine.

2. Identification des composants Les composants sont munis d’une étiquette permettant d’identifier l’usine productrice, le chantier et la date de production, ainsi qu’un numéro repère correspondant au plan de pose.

3. Caractéristiques des matériaux 3.1 Armatures • Béton précontraint

- Armatures actives (principales) : agréées en France par la C.I.P., ou faisant l’objet d’une autorisation de fourniture : - Les fils (crantés) :

- 4 – 1770 – TBR – CA - 5 – 1770 – TBR – CA - 6 – 1770 – TBR – CA - 8 – 1670 – TBR - CA

- les torons : à 7 fils : - T – 9,3 – 1860 – TBR - T – 12,5 – 1860 – TBR

- Armatures passives : avec certification AFCAB : - Fe E 500 (S500)

• Béton armé - Fe E 500 (S500) : avec certification AFCAB

3.2 Béton La résistance à la compression est mesurée sur cubes de 150 mm de côté et ils ont les valeurs suivantes : • Béton pour éléments préfabriqués précontraints :

- Poutres I à la détension des armatures : cylindriques : 30 MPa / cubique (150 mm) : 34,3 MPa. A 28 jours : fc28 = 40 MPa (cyl.) 43,2 MPa (cub. 150 mm) (C40/50).

- Pannes ventrières I à la détension des armatures : 30 MPa (cyl.) / 34,3 MPa (cub). A 28 jours : fc28 = 40 MPa (cyl.) / 43,2 MPa (cub.) (C40/50).

- Pannes ventrières T à la détension des armatures : 45 MPa (cyl.) / 51,4 MPa (cub.). A 28 jours : fc28 = 60 MPa (cyl.) / 64,9 MPa (cub.) (C60/70/.

• Béton pour éléments préfabriqués en béton armé : - À la manutention des pièces : 15 MPa (cyl.), à 28 jours :

fc28 = 40 MPa (cyl.) / 43,2 MPa (cub.) (C40/50). • Béton coulé en place

- fc28 = 20 à 35 MPa (cyl.) en fonction de la destination.

3.3 Acier pour pièces de liaison Acier de construction avec limite d’élasticité caractéristique : fyk = 235 MPa. Pour les boulons : fyk = 800 MPa (qualité 8.8). Les pièces sont galvanisées après usinage (ou peint avec peinture anti-corrosion, double ou simple) Les boulons, broches filetées, écrous et rondelles sont en acier galva-nisé.

3.4 Appui en néoprène ou élastomère Les appuis sous poutres sont de dimensions diverses en fonction de leurs positions (ils sont frettés si nécessaire), répertoriés sur les détails de pose. La spécification et la livraison des appuis sont confiées à une société spécialisée.

3.5 Les mortiers de scellement Les mortiers de scellement utilisés sont mis en œuvre conformément aux fiches techniques des fabricants.

3.6 Inserts Sont utilisés tous les inserts et les incorporations normalement utilisa-bles dans les produits en béton.

3.61 Dispositifs de levage Les boucles de levage en armatures façonnées peuvent être rempla-çées par des inserts spécifiques tels que des ancres de levage. Ces dispositifs sont employés suivant le cahier des charges ou la fiche technique du fournisseur.

3.62 Autres inserts Tubes PVC, fourreaux métalliques, tiges filetées, rails d’ancrage, profils métalliques, boîtes pour armatures à déplier sur chantier (Sta-box ou similaire), cornières métalliques, platines, polystyrène expansé.

4. Description des éléments constitutifs 4.1 Plots de fondation Ces éléments se composent d’une semelle rectangulaire surmontée d’un fût, destiné à recevoir un poteau de structure ou potelet. Le fût et la semelle constituent un ensemble, qui est directement posé sur le béton de propreté. Les dimensions de l’évidement du fût dépen-dent des dimensions du poteau. Ils sont dimensionnés selon le docu-

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ment du CERIB, DDE 09 : « Recommandations professionnelles pour les assemblages entre éléments d’ossature ».

4.2 Potelets Leur section est généralement rectangulaire avec ou sans feuillure pour coulissage des panneaux muraux (section H). Ces éléments intermédiaires reprennent les efforts horizontaux du bardage. Le pote-lets peuvent comporter des consoles aux différents niveaux. Ils peu-vent comporter des inserts (ponctuels ou filants), destinés à la fixation des éléments de bardage.

4.3 Poteaux Les profils peuvent être rectangulaires ou circulaires (avec ou sans rainures : section C (U) ou H (I). Parfois ils présentent des géométries particulières. Les poteaux sont toujours en béton armé. Ils peuvent comporter des dispositifs de reprise d’éléments horizontaux aux diffé-rents niveaux, tels que des courbeaux en béton, ou encore des inserts (ponctuels ou filants), destinés à la fixation des éléments de bardage.

4.4 Poutres Eléments linéaires : les profils réalisés sont de plusieurs types et peu-vent être regroupés dans les familles suivantes : • Profil rectangulaire • Profil trapézoïdal • Profil en L • Profil en T renversé • Profil en T avec blochet d’about • Profil en I avec ou sans blochet d’about Ces poutres peuvent être à inertie constante ou variable (section variable sur la longueur de l’élément (généralement la hauteur). Elles sont réalisées en béton armé, sauf pour les sections I ou T qui peuvent être également réalisées en béton précontraint. Les poutres sont préfabriquées finies normalement sans dépassement d’armatures, qui sont traitées contre la corrosion à l’extrémité quand elles sont coupées. Eventuellement, il y a des barres d’attentes saillantes de la face supé-rieure pour fixer, par exemple, des pannes. Les poutres sont brochées (fourreau prévu à l’about pour la tige de fixation). Les poutres peuvent être posées avec ou sans becquet (appui relevé). Les armatures transversales sont constituées par des cadres fermés (éventuellement il y a des cadres supplémentaires, étriers ou des épingles).

4.5 Portiques Le portique simple se compose : • à portée réduite : portique en 2 pièces : de deux béquilles • à portée normale : portique en 3 pièces : - de deux béquilles - d’un arbalétrier Les portiques multiples se composent : • de deux béquilles • des arbalétriers • des colonnes en Y Ces pièces sont reliées entre elles par un assemblage à trait de Jupiter boulonné à l’endroit où le moment fléchissant sous charge verticale (permanente + neige) a la valeur la plus faible.

4.6 Pannes Les pannes sont des poutrelles réalisées en béton précontraint. Elles sont en forme de : • T avec becquets (avec profil métallique incorporé pour empêcher la

fissuration) • ou en forme I sans blochet d’about, ni becquet. Ce sont des éléments secondaires, porteurs de la couverture généra-lement en bac métallique, comportant l’étanchéité et éventuellement l’isolation thermique (répondant au DTU 43.3) ou tôles ondulées en fibro ciment. La panne T sert à supporter un bac acier profilé. La partie supérieure des pannes T est équipée des moyens nécessaires à la fixation de la couverture, notamment des inserts métalliques filants, permettant des dispositions de couverture conformes aux prescriptions du DTU 43.3.

La panne I sert à supporter des plaques ondulées fibres ciment, exemptes d’amiante ou panneaux métalliques sandwich économiques. Le bac acier est directement fixé sur la membrure supérieure des pannes I par des chevilles HSA-K ou par des chevilles HUS-H pour lesquelles HILTI a établi un dossier technique, ou Marcovis MP/TH pour lesquelles ETANCO a établi un dossier technique. L’espacement des pannes est fonction de la portance du matériau de couverture.

5. Fabrication et assurance qualité 5.1 Fabrication La fabrication se fait en usine fixe

5.11 Fûts de fondation et semelles de fondation Procédure à suivre : • la pose des cages d’armature de la semelle et du fût dans les mou-

les spécifiques. • le coulage de la semelle, le béton est vibré par une aiguille vibrante

(vibration interne). • le séchage naturel de la semelle. • la pose des moules métalliques du fût, après le séchage de la se-

melle • le coulage du fût, le béton est vibré par une aiguille vibrante (électri-

que). • le séchage naturel du fût • le décoffrage • les semelles sont évacuées sur le parc de stockage

5.12 Potelets Les potelets sont fabriqués dans des moules généralement métalliques permettant d’obtenir la géométrie désirée. Procédure à suivre : • les armatures sont préparées et assemblées dans un atelier spécifi-

que intégré à l’usine. • chaque armature est repérée par étiquetage comportant la référence

de la pièce • la pose de la cage d’armature sur la table • le bétonnage, le serrage du béton est assuré par le passage

d’aiguilles vibrantes • le séchage du béton • le décoffrage • les potelets sont évacués sur le parc de stockage Les ferraillages transversaux sont réalisés à partir de cadres fermés. Dans le cas ou le poteau comporte des corbeaux, ceux-ci peuvent être réalisés lors du coulage ou après décoffrage de l’élément. Dans ce dernier cas, il est nécessaire que la surface soit brute (scarifiée) au niveau de la zone de reprise. Le durcissement est obtenu par séchage naturel.

5.13 Poteaux Cf. les potelets

5.14 Poutres Les poutres en béton armé : cf. les potelets La fabrication des poutres précontraintes s’effectue sur des bancs de longueur variant de 30 à 120 mètres. Les massifs d’ancrage, permettant la mise en tension des armatures, sont placés en extrémités. Un dispositif latéral permet la mise en place et le blocage des coffra-ges. Procédure à suivre : • la coupe et le pliage des armatures dans la centrale d’armature. • les fils ou torons de précontraintes sont glissés dans les cages

d’armature. • aux extrémités de chaque poutre sont disposés des peignes d’about

qui épousent exactement le profil de l’élément. Ces peignes compor-tent un matriçage de trous qui assure un positionnement précis des fils ou torons sur le banc.

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• la mise en tension des fils ou torons est réalisée à l’aide de vérins hydrauliques. La force de précontrainte appliquée aux armatures actives est plafonnée à la valeur de 0,80 Frg et 0,9 Fpeg , confor-mément aux règles BPEL 91.

• l’allongement des armatures actives est mesuré. • la mise en place du gainage éventuel • la mise en place des armatures passives • la mise en place des inserts. • la mise en place et le serrage des coffrages. • le bétonnage et le serrage du béton avec aiguilles vibrantes et vibra-

teurs de coffrage • le durcissement obtenu par séchage naturel • le décoffrage • la détension des armatures intervient lorsque la résistance spécifiée

est obtenue, après vérification des éprouvettes réalisées au coulage. La détension est progressive, par relâchement des vérins.

• la rentrée des armatures est mesurée. • coupe des fils ou torons aux extrémités des poutres. • les poutres sont évacuées sur le parc de stockage. • Les armatures transversales sont constituées par des cadres ou

étriers

5.15 Portiques Cf. potelets

5.16 Pannes La fabrication des éléments s’effectue sur des bancs de longueur 100 à 120 mètres. Les aciers sont tendus après fixation aux massifs d’ancrage placés en extrémités. Le moulage des éléments est obtenu par coffrage glissant (vibration externe). Procédure à suivre : • mise en place des fils ou torons de précontrainte et dans le cas des

pannes T, la mise en place des coffrages perdus pour les becquets • aux extrémités de chaque banc il existe des peignes d’about qui

épousent exactement le profil de l’élément. Ces peignes comportent un matriçage de trous qui assure un positionnement précis des fils ou torons sur le banc.

• la mise en tension des torons, réalisée à l’aide de vérins hydrauli-ques. La force de précontrainte appliquée aux armatures actives est plafonnée à la valeur de 0,80 Frg et 0,9 Fpeg, conformément aux règles BPEL 91.

• l’allongement des armatures actives est mesuré. • après mise en tension, dans le cas de la panne T, les armatures

transversales sont positionnées et ligaturées aux emplacements pré-vus sur les fiches de fabrication.

• mise en oeuvre du béton par une machine coffrante et vibrante, avançant le long du banc.

• dans le cas des pannes I, percement des trous nécessaires à la fixation, ils sont réalisés avant le durcissement du béton.

• le durcissement est obtenu par séchage naturel (ou par traitement thermique selon les cadences de production dans le cas des pannes T).

• le relâchement des armatures intervient lorsque la résistance spéci-fiée est obtenue, après essai sur éprouvettes réalisées lors du cou-lage (elles subissent le même traitement thermique que le produit). La détension est progressive.

• la rentrée des armatures actives est mesurée. • coupe des fils ou torons aux extrémités des bancs • dans le cas des pannes I, la coupe des pannes aux longueurs pré-

vues • les pannes sont évacuées sur le parc de stockage

5.2 Assurance qualité 5.21 Matériel de fabrication du béton Le fonctionnement de la centrale est commandé par un programma-teur automatique. En cas de défaillance, l’automatisme peut être rem-placé par un fonctionnement manuel.

5.22 Confection du béton à dosage pondéral Les constituants sont dosés par pesée ou volumétrique. La quantité d’eau ajoutée tient compte de la teneur en eau des granulats. Le mé-lange des constituants est effectué de manière à assurer l’homogénéité de l’ensemble.

5.23 Contrôle de la fabrication L’usine procède à son autocontrôle de manière régulière. Ces contrô-les portent sur les points suivants : • Le béton

Le niveau de résistance, obtenu par écrasement d’éprouvettes pré-levées en cours de coulage, conditionne le signal de détension. La résistance caractéristique à 28 jours est également contrôlée.

• La mise en oeuvre de la précontrainte Il n’est procédé à la mise en précontrainte que si la résistance du béton a atteint la valeur requise. Les allongements après mise en tension et les rentrées au relâchement, des armatures de pré-contrainte, sont mesurés.

• Le matériel permettant la réalisation des éléments préfabriqués - Centrale à béton - Coffrages - Vibration - Traitement thermique

• La conformité des armatures La conformité de la position et du type des armatures, des gainages, inserts avec la fiche de fabrication.

• Les produits finis Par sondage pour les contrôles d’aspect et les contrôles dimension-nels.

6. Manutention et stockage des éléments préfabriqués

6.1 Stockage des éléments préfabriqués Les éléments sont stockés sur une aire plane et horizontale, généra-lement sur deux points d’appuis proches des abouts. Les empilages sont disposés de manière à ne pas créer de report de charges des éléments supérieurs vers les éléments inférieurs. La durée du stoc-kage sur parc est de 3 à 30 jours environ.

6.11 Plots de fondation Les semelles de fondation sont stockées l’une sur l’autre ;

6.12 Potelets Les potelets sont posés sur des chevrons. Pour limiter des déforma-tions, un chevron intermédiaire est placé. Dans le cas d’empilage, les chevrons se trouvent dans le même plan vertical pour éviter des char-ges des éléments supérieurs vers les éléments inférieurs.

6.13 Poteaux cf. potelets

6.14 Poutres • poutres en béton armé : cf. potelets • Les poutres précontraintes sont stockées sur des cales placées à

proximité des extrémités. Les poutres précontraintes ne sont jamais stockées l’une sur l’autre (sauf poutres coquille) et le placement d’un chevron intermédiaire est interdit.

6.15 Portiques

6.16 Pannes Cf. Potelets Le placement d’un chevron intermédiaire est interdit.

Béquille:

Arbalètrier: stockage horizontal

stockage vertical

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6.2 Manutention des éléments préfabriqués 6.21 Dés de fondation

6.22 Potelets

6.23 Poteaux Cf. les potelets

6.24 Poutres La mise en place des poutres coque s’effectue à l’aide d’un appareil-lage mobile, portant la coquille en quatre points par quatre élingues. Un palonnier est inutile : il suffit que les élingues ne fassent pas un angle inférieur à 60° C.

6.25 Portiques cf. les potelets

6.26 Pannes Les pannes ventrières sont levées par un appareil de levage adapté.

6.3 Transport des éléments préfabriqués Les éléments sont transportés sur des camions équipés spécialement pour ces types d’éléments.

7. Mise en oeuvre La mise en oeuvre peut être réalisée par toute personne compétente, à partir des plans de pose et détails de mise en oeuvre fournis par le pré-fabricant. Néanmoins le montage est exécuté généralement par

Bouwwerken Goudezeune. Les principes courants à adopter sont définis de la manière suivante:

7.1 Plots de fondation • coulage en place du béton de propreté (10 cm au minimum) • mise en place des dés de fondation.

7.2 Potelets La mise en place des potelets se fait : • Soit dans un fût d’encuvement

- le potelet est descendu dans l’encuvement, calé et réglé en alti-métrie, orientation & positionnement dans leur position définitive.

- le potelet est étayé sur une hauteur de quelques mètres - le remplissage du vide entre le potelet et le fût avec

- un béton normal C25/30 minimum, si les surfaces encuvées du potelet et les faces intérieures du fût,sont scarifiées (rude), ou profilées (parois nervurées).

- un mortier à retrait compensé, si les surfaces encuvées sont lisses.

• Soit sur des massifs avec broches en attentes (encastrement par brochage) - la mise en place du potelet (les barres d’attentes de la fondation

sont logées dans les fourreaux du potelet) - le potelet est étayé sur une hauteur de quelques mètres - après le positionnement et le calage du potelet, les fourreaux ainsi

que le vide de calage sont remplis d’un mortier de scellement à retrait compensé.

7.3 Poteaux cf. les potelets

7.4 Poutres Les liaisons poutres poteaux se font dans tous les cas par l’intermédiaire d’appuis néoprène. Là ou il y a un joint de dilatation prévu, un néoprène doublé est em-ployé (appui glissant). Lorsque des broches sont prévues (généralement dans le cas des bâtiment du type industriel) , la poutre est déposée sur ses appuis, les broches incorporées aux supports viennent se loger dans les réserva-tions d’abouts de poutre. On remplit ensuite cette réservation à l’aide d’un mortier à retrait compensé dans le cas d’un appui fixe, ou d’un produit élastique dans le cas d’un appui mobile (par exemple à l’endroit d’un joint de dilatation). Dans le cas de tiges filetées, les écrous sont serrés au contact avec interposition de rondelle. Lorsque il y a des éléments dissymétriques (dalles d’un coté..) posés sur ces poutres, il est nécessaire que le système d’appui résiste au basculement avant la pose des ces éléments dissymétriques (serrage écrous, durcissement suffisant du mortier de brochage ...), dans le cas contraire, les poutres doivent être étayées. Procédure: • mise en place des élastomères (néoprène fretté ou non). • pose des poutres sur les appuis • fixation des poutres (par exemple clavetage des fourreaux).

7.5 Portiques • le placement des béquilles : cf. les potelets • pose des arbalétriers sur les béquilles, serrage des écrous.

7.6 Pannes Il y a deux systèmes de fixation : • Goujon, serrage écrous avec interposition de rondelle (voir figure

panne I) • Barre d’attente, scellement dans fourreau par mortier à retrait com-

pensé. Procédure : • pose des pannes sur les fixations • fixation des éléments.

fûts de fondation etsemelles de fondation

poutres

par une grue ouun pont roulant

par deux grues ou deux ponts roulants

cable de longueur adaptée

barre lisse de diamètre adaptée

Poteaux et potelets

par une grue ouun pont roulant

par deux grues ou deux ponts roulants

cable de longueur adaptée

barre lisse de diamètre adaptée

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8. Règles de conception et de calcul Les calculs sont menés conformément aux règles : • BAEL 91 ou l’ENV 1992-1 (EC 2) quand ils sont applicables. • BPEL 91 ou l’ENV 1992-1 (EC 2) quand ils sont applicables. L’utilisation de l’ENV est prévue pour les cas où les Règles BAEL ou BPEL ne donnent pas de précisions.

Ossature : Poteau - Poutres

Portique à 3 (ou 2) éléments (arbalètier et béquilles) En particulier, les coefficients partiels de sécurité sur les matériaux béton et acier sont pris conformément à l’un ou l’autre de ces codes (normalement : béton: γb = γc = 1,5 / acier: γs = 1,15) .

Les études sont réalisées par le bureau d’études de S.A. Bouwwerken GOUDEZEUNE à partir des éléments fournis par le service commercial lorsqu’il s’agit de la vente directe d’éléments standardisés ou suivant le cahier des charges fourni par le maître d’oeuvre pour les projets plus importants. En ce qui concerne les portiques à traits de Jupiter (voir dessin portiques), le retrait et le fluage sont pris en compte par l’introduction d’un déplacement imposé. Les becquets d’assemblages sont calculés vis-à-vis des sollicitations appliquées, conformément aux prescriptions des Règles BAEL91. Lorsque les réservations des broches ne sont pas remplies de mortier sans retrait, les effets du vent sur le long-pan sont repris par les seuls poteaux du long-pan considéré. En effet, dans ce cas, les poteaux ne sont pas liés en tête et, de ce fait, l’effet portique n’existe pas. En phase définitive, les portiques sont justifiés à l’ELU sans considérer les phases de construction. Avant de vérifier définitivement la structure, il est de règle d’établir des plans généraux appelé “ plans pour accord “ qui sont soumis pour examen au maître d’ouvrage avec l’aide de son architecte. Les principales dispositions sont spécifiées sur ce plan. Il constitue pour l’usine un document contractuel. Les plans de détail et les notes de calcul sont transmises sur demande au bureau d’études ou au bureau de contrôle du maître d’ouvrage. Tous les plans et dossiers sont archivés à l’usine pendant au moins 30 ans.

8.1 Fûts de fondation et semelles de fondation • La hauteur du fût dépend du type de bâtiment : • bâtiment constitué par des poteaux et des poutres. Comme les

poteaux sont encastrés en pied, les fûts sont d’une hauteur de 75 ou 100 cm (ou plus, si nécessaire).

• bâtiment constitué des portiques (2 béquilles + un arbalétrier). Comme les béquilles sont articulées en pied, les fûts sont d’une hau-teur de 50 cm ou 55cm.

• les dimensions de l’encuvement dépendent de celles du poteau • (cf. les schémas) • la semelle de fondation peut être excentrée par rapport au fût pour

tenir compte de la répartition des charges.

8.2 Potelets Les potelets sont vérifiés suivant les Règles BAEL 91 ou l’ENV 1992-1.

8.3 Poteaux cf. les potelets

8.4 Poutres • Poutre en béton armé : cf. les potelets • Poutre précontrainte : suivant les Règles BPEL 91 ou l’ENV 1992-1.

8.5 Portiques cf. les potelets

8.6 Pannes cf. les poutres précontraintes

9. Contreventement des bâtiments • bâtiment constitué par des poteaux et des poutres • toiture : support en bac acier fixé sur les poutres maîtresses • Les poteaux de pignon sont calculés encastrés en pied et libres en

tête. Le dimensionnement des poteaux et des fondations est de telle sorte que les déplacements en tête des poteaux sont admissibles.

• toiture : constituée par des pannes. • Le contreventement dans le plan horizontal, est assuré par

l’ensemble des poutres porteuses liaisonnées par les pannes (pou-traison pannes poutres).

• bâtiment constitué des portiques (2 béquilles + un arbalétrier)

9.1 Bâtiments de type plain-pied 9.11 Pour le contreventement vertical Les schémas de stabilité pris en compte peuvent être choisis parmi les modèles suivants : • encastrement des poteaux en pied, la section doit être telle qu’elle

lui procure une inertie suivant le sens de l’effort, suffisante pour que la déformation reste faible.

• encastrement des poteaux en pied, liaison poteau poutre rotulée, de cette façon plusieurs poteaux sont intéressés. L’effort est absorbé par l’ensemble de la structure.

• rotule en tête et pied de poteau, la stabilité étant assurée par desé-léments annexes en béton (voiles, autres poteaux, etc...) ; croix de Saint-André dans le plan vertical.

9.12 Le contreventement horizontal Peut être assuré par l’un des moyens suivants : • le seul élément supportant l'effet du vent; • l'équilibre en déformation de l'ensemble de la poutraison; • un dispositif tel que croix de Saint-André, les éléments de structure

formant alors butons et tirants.

9.2 Bâtiments multi-étagés La présence habituelle d'éléments de contreventement de type panneaux (voiles en particulier) associée au fonctionnement en diaphragme des planchers permet d'assurer la stabilité du bâtiment. Le contreventement en plan est assuré par la table de compression du plancher à chaque niveau (fonctionnement en diaphragme). En dehors de ces cas particuliers, d’autres principes de contreventement peuvent être utilisés.

10. Exploitation du procédé L’Avis Technique du système GOUDEZEUNE PREFAB BETON est exploité par l’entreprise Bouwwerken Goudezeune SA, domiciliée à Heuvelland-Kemmel en Belgique. Betonfabriek Goudezeune et Megaton assurent l’information et la formation des responsables techniques d’usine. Les études d’exécution sont conduites par le Bureau d’Etudes de Bouwwerken Goudezeune sa.

B. Références Le procédé existe depuis une cinquantaine d’années. La production annuelle des usines Betonfabriek Goudezeune sa atteint environ

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200.000 m². A la date de la publication de cet Avis, il existe deux centres de production : nv Betonfabriek Goudezeune sa Vierstraat 41. B-8950 Heuvelland-Kemmel - Belgique. nv MEGATON sa Nederwijk - Oost 279 B-9400 Ninove - Belgique

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Tableaux et figures du Dossier Technique

8

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Trou pour la broche de liaison:Ø12 pour Ø8, pour Panne I 15Ø14 pour Ø10, pour Panne I 20

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