Circulation Vertical

Exposé:

introduction :• L’escalier est un important

motif architectural servant au passage des personnes d’un niveau à un autre, soumis a de nombreuses contraintes techniques.

• L’escalier doit être étudié initialement en même temps que l’ensemble du projet de construction auquel il se rapporte car sa conception et sa disposition peuvent avoir des incidences sur ce dernier.

1.a. terminologie:

• La Marche est la partie horizontale « la ou on marche ».

• la contremarche est la partie verticale.

• L’emmarchement est la longueur utile de chaque marche.

• La ligne de foulée Ligne de passage suivie dans un escalier tournant par des personnes de taille moyenne,généralement tracée a 0.50 m de la ligne de jour.

• Le giron est la largeur de la marche prise sur la ligne de foulée(distance horizontale comprise entre chaque nez.

• La paillasse dalle en pente supportant marches et contremarches.

• Le mur d’échiffreLe mur d’échiffre est celui qui sert est celui qui sert d’appui à la paillasse.d’appui à la paillasse.• Le colletLe collet est la largeur de la marche est la largeur de la marche du coté jour.du coté jour.• Le limon supérieurLe limon supérieur ou inférieur ou inférieur permettent aux marches de prendre permettent aux marches de prendre appui.appui.• L’échappéeL’échappée est la hauteur de est la hauteur de passage sous un obstacle, 2m au passage sous un obstacle, 2m au minimum.minimum.Un ensemble de marches de palier à Un ensemble de marches de palier à palier est une palier est une voléevolée. On distingue :. On distingue : -le palier de départ-le palier de départ -le palier d’arrivée.-le palier d’arrivée.Le volume imparti à l’escalier est Le volume imparti à l’escalier est la la cagecage..

1.b. dimensions:• le choix des dimensions résulte

de conditions d’utilisation et de la destination de l’ouvrage (habitation, salles de classe, salles de spectacle, etc.).

• - Conditions d’accès facile d’un étage à l’autre tant dans le sens montant que descendant.

• Pratiquement :• -la hauteur « h » des

contremarches se situe entre 14 et 18 cm.

• -la largeur « g » se situe entre 25 et 32 cm.

• La formule très empirique qui les lie est :

2h+g = m

60 / m / 65M amplitude moyenne du pas humain.• Echappée de tête minimale:2.20m pour les entrée et les cages

d’immeuble.2.00m pour les escaliers à l’intérieur

d’un appartement.

2. Fonctionnement et différents types d’Escaliers :2.1 Les escaliers droits en B.A. coulés sur

placeType A: Appuis sur 2 murs.Caractéristiques

Appuis :sur 2 murs latéraux, paillasse porteuse 6 à 12 cm d’épaisseur.Ancrage dans le mur d’échiffre.Sens transversal porteur

FonctionnementDans le sens transversal :Sous la charge P, le risque de fissure a lieu en A et en B. Cause :mise en flexion du béton sous la flexion latérale.Faibles contraintes dues à la petite portée et à la hauteur de la poutre constituée par la paillasse et chaque gradin.

ArmaturesPour L #1 des Ø 8 suffisent amplement barres de répartition en Ø 6 dans le sens longitudinal.

Avantages Et InconvénientSimplicité de réalisation de l’escalier à condition que les évidements du mur d’échiffre soient prévus ou faciles à réaliser. Stabilité.Rigidité.La méthode de travail consisterait à monter le mur coté jour avant coulage pour obtenir un appuiefficace.Principal inconvénient :les évidements à prévoir

Paillasse encastrée dans le mur et reposant sur une paroi à l’autre extrémité.

Schéma du Système Porteur

Schéma d’Armature

Type B: Appuis: mur et limon inférieur.

Caractéristiques

Appuis 1 mur et sur 1 limon inférieur.

FonctionnementBéton tendu principalement en A et B.Limon sollicité à la flexion longitudinalement et à la compression par Σ à la torsion par la paillasse CA fléchissant sous l’effet des forces Σ PLa paillasse étant encastrée à ses 2 extrémités .

Armatures Nécessité d’ancrer le limon en partie haute et basse.

Avantages Et InconvénientLe limon présente une difficulté de coffrage (poutre inclinée).Stabilité et rigidité.

Schéma d’Armature

Schéma Transversale

Détail d’Armature du Limon

Type C Appuis: mur et limon supérieur.

FonctionnementBéton tendu en A,B, C. le limon est sollicité à la flexion et à la torsion. Si le limon est très rigide, la paillasse se trouve encastrée aux 2 extrémités. Faibles contraintes.

Armatures Aciers longitudinaux porteurs pour le limon. Aciers transversaux porteurs pour la paillasse avec des barres de répartition dans le sens longitudinales inférieures du limon.

Avantages Et InconvénientId° au cas n°2.Le dessous de la paillasse est plan. Le limon supérieur favorise le scellement des garde-corps, ainsi que l’entretien des parements car l’eau ne ruisselle pas en sous face. Difficulté sérieuse de réalisation du limon en raison des redans à prévoir lors du coffrage. Détail d’Armature du

Limon

Type D Appuis: limons latéraux supérieur et inférieur.

Avantages Et InconvénientCeux des cas B et C.

Type E Appuis: limon Axial(central).Caractéristiques

Poutre centrale de rigidité qui, avec la paillasse, présente une section transversale en forme de T. Très résistante

FonctionnementLes parties en B.A., de part et d’autre de la poutre, travaillent à la façon d’une console. La poutre est sollicité en flexion torsion suivant la disposition des charges.

Armatures Les armatures de la paillasse sont disposées en chapeaux sur la poutre conformément à la fig.Avantages Et InconvénientEscalier élégant qui permet de franchir de grandes portées. La stabilité est en fonction des ancrages d’extrémité de la poutre. Difficulté de coffrage.

Partie en Console

Limon Axial

Renfort éventuel

Type F Escalier sur simple Paillasse.

CaractéristiquesAppuis en partie basse :-sur une fondation.-sur une poutre.-sur un palier.En partie haute :-paillasse simplement appuyée.-paillasse relié au plancher de l’étage.

FonctionnementA la jonction de la paillasse et du palier, la barre porteuse tendue provoque la poussée au vide du béton. La paillasse inclinée est sollicitée à la flexion. L’effort normal amené par les charges verticales est équilibré par la réaction d’appui.

Armatures Disposition rationnelle des aciers à la jonction paillasse palier. La zone hachurée se trouve comprimée. Les aciers forment mâchoires d’une tenaille serrant le béton.

Avantages Et InconvénientSimplicité de réalisation pour le coffrage et la confection d’armatures. Très économique.

Type G Paillasse encastrée dans le mur

Fonctionnement Et Armatures Chapeaux nécessaires à l’encastrement.

Avantages Et InconvénientLe palier peut servir de point d’appui pour les volées.

Détails d’Armature d’une Paillasse

Le palier est épaissi de façon à obtenir le raccordement Paillasse/Palier par une seule arête.

Volée inférieur

Arête

Poutre Incorporée

Acier de répartition

Acier principaux

Acier éventuels rarement utilisés en pratique

Type H Escalier avec Paillasse et un ou plusieurs paliers

Caractéristiques

Palier inférieur.Palier supérieur.Palier intermédiaire.Trois points d’appui et trois paliers.

Avantages Et InconvénientLes paillasses simples prenant appuis par l’extrémité d’un palier ou d’une volée peuvent aussi bénéficier d’appuis latéraux permettant la réalisation de poutres palières

Type I Escalier à volées superposées.

Caractéristiques

Cas très fréquent dans les collectifs ou les points d’appuis sont soit :-en extrémité de volée-latéraux.

Armatures Compte tenu des solutions précédentes, il est facile de déduire la position des armatures suivant les points d’appui choisis et le fonctionnement de l’ensemble porteur constitué par les paillasses et les paliers.

2.2 Les escaliers Préfabriqués:Type A Marches en Encorbellement.Caractéristiques

Section régulière.Section non constante.Section constante avec retombée en sous face pour coupe larme. FonctionnementConditions de stabilité :-contrepoids suffisant pour équilibrer le moment de renversement du aux charges.-si la marche se trouve placée sous une fenêtre, il faut mobiliser grâce aux aciers la masse de matière située sous la marche à placer, par des ancrages.

Armatures Identique à celui d’une console. La zone tendue du béton étant en partie supérieure, les aciers y seront Placés.Avantages Et InconvénientEscalier élégant.Les marches doivent être placées à l’avancement, en même temps que le mur pour permettre un scellement efficace,

Fenêtre

Marches

Encrage dans l’épaisseur du mur

Armature Porteuse

Type B Limons latéraux à crémaillère avec marches porteuses et contremarches.

Caractéristiques

Elle permet :-d’utiliser seulement les marches sans contremarches.-de pré fabriquer marches et contremarches

FonctionnementLes limons travaillent comme des poutres inclinés et les marches comme des éléments fléchis Horizontaux.

Avantages Et InconvénientFacilité de montage et de réparation.Joint d’étanchéité à prévoir à chaque raccordement.

Type C Limons supérieur greffé sur limon inférieur.

CaractéristiquesLes limons préfabriquésprésentent des crémaillères pour le repos des marches et sont conçus de façon à assurer la mise en place des limons Supérieurs dans un même plan vertical.

FonctionnementPoutres inclinées. Marches fléchies.

Avantages Et InconvénientMise en place aisée. Sous face de la paillasse en redans.

Type D Escaliers avec crémaillères simples.

CaractéristiquesPoutres latérales à crémaillères. Marches à bords relevés sur 3 cotés. Pas de contremarche

FonctionnementPoutres inclinées à redan.

Avantages Et InconvénientRapidité,simplicité.Conception rationnelle. Facilité de pose et de réparation.

Type EEscalier sur Limon Central

CaractéristiquesLimon central préfabriqué de section constante avec encastrement à chaque extrémité.Marches de section variable scellées par des goujons (tige métallique,vissés) dans le limon.

FonctionnementChaque marche est en encorbellement sur la poutre inclinée.

Avantages Et InconvénientRapidité de réalisation.Rapidité de mise en place.

Type E Escalier à vis

CaractéristiquesChaque marche armée en console est munie d’un noyau qui permet la solidarisation de l’ensemble.

FonctionnementChaque marche constitue un élément en encorbellement ancré dans le noyau vertical sollicité en compression et en flexion.

Avantages Et InconvénientRapidité de pose.Nécessité d’une grande Précision lors de laPréfabrication et du tracé lors de la mise en place.

Comme élément de circulation vertical on trouve aussi les escaliers mécaniques. qui ne sont pas courant et ce si est due au coût de pose et surtout celui de la maintenance.

Les escaliers Mécaniques(escalators):

3. Réalisation des Escaliers :

3.1 Les escaliers droits

Implantation/Tracé:

Les hauteurs des contremarches sont portées en horizontales sur le mur.

Les largeurs, du palier et des marches, sont portées en verticales sur le mur.

Coffrage:

Les solutions classiques sont:

1. par planches longitudinales.

2. Par planches transversales.

3. À l’aide de contre-plaqué.

4. Avec limons inférieurs porteurs.

3.2 Les escaliers Balancés:

il est préférable de faire tourner l’escalier a droite en montant,ainsi la rampe sera située du cote droit de la montée.

Si l’on compare un escalier a marches rayonnantes et un escalier convenablement balancé on constate que dans le premier cas le tournant est trop brusque aux collets et que quatre marches se superposent verticalement dans l’angle saillant.

3.3 Bétonnage des escaliers:3.3 Bétonnage des escaliers:

Le dosage est de l’ordre de 300Kg /m3 .

L’enrobage est obtenu grâce à des cales.

L’escalier est coulé par fractions de 4 à 5 marches et quand la totalité est coulée, l’excédent de béton est dégagé sur chaque marche.

Les scellement de rampe qui nécessitent des évidements peuvent être prévus.

AscenseurAscenseur::

CuvetteCuvette

Comme élément de circulation verticale on a aussi les ascenseur; si dessous va suivre différents éléments qui vont nous permettre de les détailler

Local machinerie:Local machinerie:

Vue en plan :Vue en plan :AscenseurAscenseur::

Coupe transversal :Coupe transversal :

AscenseurAscenseur::On peut voir sur cette coupe les différentes parties ,c’est-à-dire l’emplacement des éléments constituant le système qui permet le bon fonctionnement de ce mode de circulation vertical.

Les échelle sont un des élément de circulation qui sont considéré soit comme un système de sécurité dans les bâtiment ou bien élément de circulation principale comme pour les terrasse les grenier…etc. .

Les Échelle:Les Échelle:

Les rampes