OPTIMISATION DE L’ETAIEMENT DES PLANCHERS

Auteur : ABIS Antoine INSA Strasbourg, Spcialit Gnie Civil, Option Construction Tuteur Entreprise : DUMETZ Jean-Marie Chef de Service Mthodes , BOUYGUES Btiment IDF Ouvrages Publics Tuteur INSA Strasbourg : FAVIER Gilles Professeur intervenant INSA Strasbourg

JUIN 2008

Rapport de Projet de Fin dRapport de Projet de Fin dRapport de Projet de Fin dRapport de Projet de Fin dEtudesEtudesEtudesEtudes ::::

OPTIMISATION DE LETAIEMENT OPTIMISATION DE LETAIEMENT OPTIMISATION DE LETAIEMENT OPTIMISATION DE LETAIEMENT DES PLANCHERS DES PLANCHERS DES PLANCHERS DES PLANCHERS

RemerciementsRemerciementsRemerciementsRemerciements

Je remercie M. Jean-Louis Pradier, directeur technique dOuvrages Publics, davoir bien voulu mintgrer dans son quipe.

Au sein de mon service daccueil que sont les Mthodes , mes penses se dirigent tout particulirement vers mon tuteur, M. Jean-Marie Dumetz, qui a toujours t disponible pour me conseiller et me guider. Je lui suis reconnaissant de mavoir accord sa confiance et de mavoir laiss une grande autonomie dans mon travail.

Je tiens adresser mes sincres remerciements lquipe des mthodes :

Mme Mallory LIMA, M. Norbert Le Hartel, M. Dominique Vacant, M. Frdric Louis, M. Cdric Maltaverne, qui ont toujours rpondu mes questions avec la plus grande attention et qui ont su mintgrer dune manire chaleureuse. Jai pu apprcier au cours de ces quatre mois leur professionnalisme. Ils mont fait dcouvrir et apprcier une profession trs intressante.

Je remercie M. Herv Brichard et M. Youssef Chibuba du service Structure pour leurs conseils et leur disponibilit.

Je remercie dans le mme lan les collaborateurs de la direction technique, qui par leur

sympathie, leur enthousiasme et leur travail, ont permis le bon droulement de ce stage et mon intgration dans lentreprise.

Je tiens remercier Mme Anglique GRASSY pour son soutien tout au long de mon

projet. Aussi, je remercie M. Patrick Chambon, M. Wilfried El Jalti pour leur aide et leur professionnalisme dans le groupe de travail dont mon projet faisait parti.

De plus, je voudrais remercier mon tuteur cole, M. Gilles FAVIER, pour le support quil a pu mapporter, pour le suivi soutenu quil a exerc pendant mon tude et les nombreux conseils qui ont fait avanc mon tude. De plus, je voudrais remercier M. Pierre-Ernest Gisselbrecht, M. Jonathan Wendling et M. El Allali Mohammed pour leur aide et coopration tout au long de mon tude.

Optimisation de ltaiement des planchers

ABIS Antoine PFE / Juin 2008 3 / 84

RsumRsumRsumRsum

Intgr au sein du service Mthodes de Bouygues Ouvrages Publics, jai tudi pendant quatre mois et demi loptimisation de ltaiement des planchers raliss partir dlments prfabriqus en bton. Mon sujet comporte trois objectifs majeurs : Optimiser ltaiement des planchers afin de rduire les temps unitaires de mise en uvre de plancher et duniformiser celle-ci Rduire les cots de mise en uvre de planchers Faire une tude comparative au niveau technique et financier de plusieurs solutions optimises dtaiement afin de vrifier leur viabilit Une premire approche sur la base de la documentation disponible conduit comprendre quels sont les matriels et la solution dtaiement utiliss par lentreprise et cerner plus prcisment le cadre de mon tude. Lanalyse combine des matriels et des lments prfabriqus pour planchers dbouche sur plusieurs solutions optimises dtaiement dont il faut dterminer la viabilit. Loptimisation de ltaiement repose sur lutilisation des porteurs (poutres en bton arm) comme appui de rive, remplaant ltaiement de rive. Cela permet de rduire de faon importante la quantit de matriels et les temps de pose. Les impacts de cette optimisation sur le matriel, les matriaux et sur la main duvre ont t tudis. Une tude a notamment t mene sur les lments porteurs que sont les poutres en bton arme afin de dterminer la surconsommation dacier et de bton. Cette surconsommation est due aux charges provisoires plus importantes dans le cas o les porteurs servent dappui. Les rsultats montrent des temps unitaires de planchers rduits, des gains financiers potentiels ainsi que des avantages lis la forte rduction de matriel.



AbstractAbstractAbstractAbstract

During this last four months, I completed a work of end of studies on the floor shoring optimization. I was integrated within the service of the methods of Bouygues Ouvrages Publics.

My subject comprises three major objectives: Optimize the floor shoring methods in order to reduce equipment and cost of construction Reduce floor construction costs Carry out a technical and financial comparison of different shoring solutions At first, I made researches based on the documentation available. From this, I could index the ready-made shoring methods used by the company and encircle more precisely the subject and the devices existing. The equipment and prefabricated units analysis lead to create new relevant floor shoring. Shoring optimization is based on the use of concrete beam as a border support. This use can highly reduce the equipment quantity. The different shoring solutions have impacts on equipment, materials and labor. A study on concrete beam shows the impacts on steel ratio. Indeed, more steel is needed when the concrete beam is used as a border support. Results show potential benefits and advantages linked to equipment quantity decrease.



Sommaire Introduction 1. Prsentation de lentreprise ................................................................................................ 8 1.1. Le groupe BOUYGUES............................................................................................. 8 1.2. BOUYGUES Btiment le-de-France ........................................................................ 9 1.3. BOUYGUES Ouvrages Publics (OPB).................................................................... 10 1.4. Le service Mthodes ........................................................................................... 11

2. Prsentation des diffrents modes constructifs de planchers : ......................................... 13 2.1. Le plancher dalle pleine coul en place sur coffrages traditionnels......................... 13 2.2. Plancher prdalle ...................................................................................................... 15 2.3. Les planchers confectionns partir de Dalles Alvoles en bton Prcontraint : DAP 18 2.4. Les planchers nervurs poutrelles prfabriques associes du bton coul en uvre 19

3. Prsentation des modes opratoires de planchers ............................................................ 22 4. Prsentation du matriel dtaiement disponible la location......................................... 23 4.1. Les tais simples avec trpieds : .............................................................................. 23 4.2. Les tours dtaiement ............................................................................................... 24 4.3. Les poutrelles prfabriques pour ltaiement ......................................................... 27

5. Ncessit dtudier loptimisation de ltaiement ............................................................ 29 5.1. Optimisation de ltaiement ..................................................................................... 29 5.2. Prsentation des outils mis en place / disposition permettant loptimisation et la comparaison ......................................................................................................................... 32

6. Impacts dune solution dtaiement optimise sur les matriaux .................................... 33 6.1. Ltaiement des prdalles......................................................................................... 33 6.1.1. valuation des charges ..................................................................................... 33 6.1.2. Le matriel utilis Critres de rsistance prendre en compte ..................... 36 6.1.3. Mthode de calcul pour ltaiement des prdalles ........................................... 37 6.1.4. Contreventement de ltaiement....................................................................... 49

6.2. Disposition dappui des prdalles ............................................................................ 50 6.2.1. Le principe de calcul ........................................................................................ 50 6.2.2. Tolrances dexcution .................................................................................... 54 6.2.3. Tolrance sur la longueur des prdalles ........................................................... 54

6.3. tude des lments porteurs..................................................................................... 56 6.3.1. Le cadre trapzodal ......................................................................................... 56 6.3.2. Le double cadre ................................................................................................ 57 6.3.3. La solution traditionnelle ....................................................................................... 57 6.3.3. Impact financier des diffrentes solutions de poutres ...................................... 58

7. Impacts dune solution dtaiement optimise sur la main doeuvre............................... 61 7.1. La chrono-analyse .................................................................................................... 61 7.1.1. Les diffrents temps utiliss............................................................................. 61 7.1.2. Mthodes dobservations........................................................................................ 62

7.2. Utilisation des temps lmentaires - Dtermination des temps unitaires...................... 62



8. Chiffrage des diffrentes solutions................................................................................... 64 8.1. Mthode de chiffrage de location du matriel.......................................................... 64 8.2. Chiffrage des matriaux ........................................................................................... 64 8.3. Chiffrage de la main duvre................................................................................... 64 8.4. Dveloppement dun outil informatique .................................................................. 65

9. Application de loutil de comparaison financire des solutions ...................................... 66 9.1. 1re tude : Le parking type....................................................................................... 66 9.2. 2me tude : Les bureaux / commerce type 1. ........................................................... 77 9.3. 3me tude : Les bureaux / Commerces type 2. ......................................................... 80 9.4. Conclusion sur ltude des trames type de parking et bureaux. ......................... 81

Conclusion ANNEXES



IntroductionIntroductionIntroductionIntroduction

La mise en uvre des planchers dans le btiment ncessite la mise en place dun systme dtaiement. Cet taiement, propre au mode constructif choisi par lentreprise, ncessite une conception nouvelle pour chaque chantier, guide par les textes rglementaires.

Lentreprise BOUYGUES Btiment le-de-France Ouvrages Publics a mis le besoin dtudier loptimisation de ltaiement des planchers confectionns partir dlments prfabriqus en bton arm et prcontraint. En effet, des chrono-analyses effectues ont montr une perte importante de temps de mise en uvre de plancher sur des chantiers rcents. Ces pertes de temps ont t identifies et ltaiement des planchers est cibl. Les deux principaux soucis constats sont lutilisation trop rare du ripage de tours (matriel insuffisant, encombrements) et les problmes de mise en place de prdalles. En effet, les torons dpassants ainsi que les aciers en attente des porteurs sont gnants la pose si on ne prend pas en compte les tolrances cumules de fabrication et dexcution.

Jai donc t missionn au sein de BOUYGUES Ouvrages Publics afin dtudier loptimisation de ltaiement dans le but premier de rduire les temps unitaires de mise en uvre de planchers. Le deuxime but est de rduire les cots de plancher et duniformiser la mise en uvre des planchers au sein de lentreprise. Cette entit de BOUYGUES Construction intervient sur le march francilien des quipements publics (crches, coles, collges, lyces, mdiathques, stades, gymnases, commissariats, muses) aussi bien en construction neuve quen rnovation. Les planchers sont donc pour la plupart dune hauteur suprieure 3 m et lutilisation de prdalles et dalles alvolaires prcontraintes est trs courante. Cest donc ltaiement de ces deux modes constructifs de planchers que nous allons tudier.

Une premire analyse combine des matriels et des lments prfabriqus pour planchers dbouche sur plusieurs solutions optimises dtaiement dont il faut dterminer la viabilit. Loptimisation de ltaiement repose sur lutilisation des porteurs (poutres en bton arm) comme appui de rive, remplaant ltaiement de rive. Cela permet de rduire de faon importante la quantit de matriels et les temps de pose. Les impacts de cette optimisation sur le matriel, les matriaux et sur la main duvre ont t tudis. Une tude a notamment t mene sur les lments porteurs que sont les poutres en bton arm afin de dterminer la surconsommation dacier et de bton. Cette surconsommation est due aux charges provisoires plus importantes dans le cas o les porteurs servent dappui et au dispositif de ferraillage spcifique. Enfin, ltude de ces impacts sur plusieurs trames type de btiments (parking et bureaux/coles) va nous permettrent de dgager des rsultats concernant les solutions optimises dtaiement. Les objectifs de ltude sont donc :

Optimiser ltaiement des planchers afin de rduire les temps Optimiser ltaiement des planchers afin de rduire les temps Optimiser ltaiement des planchers afin de rduire les temps Optimiser ltaiement des planchers afin de rduire les temps unitaires de mise en uvre de planchersunitaires de mise en uvre de planchersunitaires de mise en uvre de planchersunitaires de mise en uvre de planchers

Rduire les cots de mise en uvre de planchersRduire les cots de mise en uvre de planchersRduire les cots de mise en uvre de planchersRduire les cots de mise en uvre de planchers



1. Prsentation de lentreprise

1.1. Le groupe BOUYGUES

BOUYGUES a t cre en 1952 par Francis Bouygues. A lorigine centres sur le btiment et les travaux industriels en Ile de France, les activits de BOUYGUES se sont tendues, au fil du temps, et se sont diversifies en direction des travaux routiers, de limmobilier, de la prfabrication, des mdias et des tlcommunications. Aujourdhui, BOUYGUES est prsent dans 80 pays et a ralis linternational prs de 29% de son chiffre daffaire. Avec un peu plus de 137 500 collaborateurs, Bouygues a ralis en 2007 un chiffre daffaire de 29.6 milliards deuros soit une augmentation de 12% par rapport lanne 2006.

Fig 1.1.-1 Organigramme simplifi du groupe BOUYGUES Le groupe BOUYGUES sorganise autour de deux ples :

Le ple construction (70% de lactivit) : - BOUYGUES Construction (Btiment et Travaux Publics, Electricit) :

Bouygues Construction est un des leaders mondiaux dans les secteurs du btiment, des travaux publics et de llectricit/maintenance. Prsent sur les cinq continents, il conjugue la puissance dun grand groupe et la ractivit dun rseau dentreprise organis en entits complmentaires : Bouygues Btiment Ile-de-France, Bouygues Entreprise France-Europe, Bouygues Btiment International, Bouygues Travaux Publics, VSL, DTP Terrassement, Pole Concessions, ETDE. Avec 49 800 collaborateurs, Bouygues Construction a ralis en 2007 un chiffre d'affaires de 8.3 milliards d'euros. 45% de son chiffre daffaire provient de ses activits en France.



- BOUYGUES Immobilier : Bouygues Immobilier est le leader de la promotion immobilire en France. A travers ses 23 agences en France et ses 7 implantations ltranger, Bouygues Immobilier dveloppe des projets de logements, dimmeubles de bureaux et de parcs commerciaux. Chiffre daffaire 2007 : 2.1 milliards deuros.

- COLAS : Colas est le leader mondial de la construction et de l'entretien d'infrastructures de transport, d'amnagements urbains et de loisirs. N1 mondial de la route, il est implant dans une quarantaine de pays sur les 5 continents, comprend 53 500 collaborateurs et ralise chaque anne plus de 90 000 chantiers dans le monde. Son chiffre daffaire 2007 est de 11.6 milliards deuros.

Le ple Tlcommunications et Mdias :

Les Tlcoms-Mdias emploient plus de 11 400 collaborateurs et ont ralis un chiffre d'affaires de 7 500 millions d'euros en 2007.

1.2. BOUYGUES Btiment le-de-France

Fig 1.2.-1 Organisation du groupe BOUYGUES Btiment IDF au sein de BOUYGUES



Bouygues Btiment Ile de France est la filiale francilienne de Bouygues Construction. Elle est compose de six units oprationnelles qui participent lamnagement du cadre de vie suivant leur spcialit :

Construction Prive Rnovation Prive Habitat Rsidentiel Habitat Social Brzillon (gnie civil industriel, environnement et rhabilitation) Ouvrages Publics

Bouygues Btiment Ile-de-France est situ en tte sur le march francilien, avec une part de march globale estime 10 %. Avec 5000 collaborateurs, Bouygues Btiment Ile de France a ralis un chiffre daffaire de 1 556 millions deuros.

Fig 1.2.-2 Rpartition du chiffre daffaire par entit en 2007 :

1.3. BOUYGUES Ouvrages Publics (OPB)

Jai effectu mon Projet de Fin dEtudes au sein de lentreprise BOUYGUES Btiment le-de-France Ouvrages Publics. Lentit Bouygues Ouvrages Publics est ne de la fusion en aot 2002 de deux filiales de Bouygues Btiment : OLIN-LANCTUIT et OUVRAGES FONCTIONNELS, toutes deux spcialises dans les ouvrages fonctionnels pour des clients publics et privs. Ce rapprochement cre OF EQUIPEMENT, qui se spcialise dans les ouvrages fonctionnels pour des clients exclusivement publics et dans la rnovation de commerces. En novembre 2003, cette entit change de dnomination pour devenir BOUYGUES OUVRAGES PUBLICS. Lunit oprationnelle Ouvrages Publics a ralis, en 2007, 11% du chiffre daffaire de Bouygues Btiment Ile de France soit 171 M.

Cette entit intervient exclusivement sur le march francilien des quipements publics (crches, coles, collges, lyces, mdiathques, stades, gymnases, commissariat, muses) aussi bien en construction neuve quen rnovation.

La taille moyenne de ses chantiers est situe en 6 et 10 millions deuros. Ses comptences et son savoir faire lui permettent aussi bien de raliser des petits

chantiers que des de grande envergure.



Lentreprise assure la totalit de son chiffre daffaires auprs de :

LEtat, Les collectivits locales et territoriales (rgions, dpartements, communes), Leurs tablissements publics locaux, Les entreprises publiques.

Bouygues Ouvrages Publics comprend environ 512 collaborateurs dont la moyenne dge a 38 ans avec une rpartition des collaborateurs comme suit :

Fig 1.3.-1 Rpartition des collaborateurs OPB

1.4. Le service Mthodes

Les principaux objectifs du service Mthodes sont doptimiser la production et dorganiser les chantiers en phase gros uvre. Les missions confies lingnieur mthodes sont multiples :

Ralisation des Plans dInstallations de Chantier Dtermination des plannings et des cadences. Les plans de cycle doivent permettre de

dimensionner au plus juste les quantits de travail journalier mais aussi de dterminer le phasage du matriel

Choix des modes constructifs et mise au point des modes opratoires correspondants Conception de nouveaux outils

En dehors de sa mission lors de lexcution, lingnieur mthodes peut intervenir en avant projet lors de lappel doffre. En effet, les mthodes sont parfois sollicites pour tudier des oprations en phase tude afin danticiper les problmes ventuels, de dfinir les modes constructifs et le matriel ncessaire et dtre plus comptitif en terme de prix auprs du client. Les mthodes ont avant tout un rle de conseil et daide auprs des services travaux. Leur approche plus globale et laide de loutil informatique leur permettent de trouver des solutions les plus adaptes possibles. Voici lorganigramme du service Mthodes :



Quelques chantiers phares :

Stade de France Muse du quai Branly

Bibliothque Nationale de France Maison des Adolescents

Grande Arche de la Dfense Intrieur du muse dOrsay



2. Prsentation des diffrents modes constructifs de planchers : Avant dentrer dans la partie dveloppement de mon tude, il me parat appropri de prsenter les diffrents planchers, les modes opratoires associs ainsi que le matriel utile leur mise en uvre. On peut sparer les planchers suivant 4 grandes familles :

- les planchers dalles pleines couls en place sur coffrages traditionnels, - les planchers nervurs poutrelles prfabriques associes du bton coul en uvre, - les planchers dalles pleines confectionns partir de prdalles prfabriques et de

bton coul en uvre, - les planchers confectionns partir de dalles alvoles en bton prcontraint.

Ces planchers se diffrencient par leur mise en uvre, mais aussi par la porte quils peuvent atteindre et les charges quils peuvent supporter.

2.1. Le plancher dalle pleine coul en place sur coffrages traditionnels

Le plancher traditionnel est un mode de construction o lensemble du coffrage est mont manuellement. Lutilisation de ce procd constructif est limite une porte infrieure 7 m. Au-del, la solution faisant appel la prcontrainte est financirement plus intressante. Pour lutilisation dtais, nous sommes limits en hauteur par les conditions de scurit du travail des compagnons. Au-del de 3m, nous utiliserons obligatoirement des tours dtaiement ce qui alourdit le procd constructif. Cette valeur correspond la hauteur de travail considre comme non dangereuse en cas de chute. Ce mode de construction est adapt aux situations suivantes :

Faible hauteur de plancher (< 3 m) et faibles portes (< 7 m). Architecture simple ou complexe : procd flexible et adaptable. Grue sature (beaucoup de voiles et douvrages divers) : occupe peu de grue En rnovation (travailler sans grue) Peut porter sur quatre appuis ou 4 cts (moins de ferraillage).

Les planchers traditionnels, de hauteur infrieure 3m, sont raliss au moyen dun outil de coffrage : DOKAFLEX. Il sagit dun systme de plaques de contre-plaqus appel DOKADUR de dimensions variable (50150 - 50200 - 50250). A ceux-ci sajoute un rseau de poutrelles primaires et secondaires de section en I. Ces dernires seront poses la perpendiculaire des primaires. Les poutrelles sont maintenues aux tais grce des fourches pouvant accueillir une ou deux poutrelles simultanment en fonction de leur position.



Fig 2.1.-1 Systme DOKAFLEX Le complexe de coffrage doit tre soutenu par des tais tubulaires. Lentreprise privilgie un matriel dvelopp par la base technique appel CAP 30. Ce dernier permet un dcoffrage rapide grce une cartouche dhuile situ aux niveaux des manchons. Il permet de maintenir des ouvrages jusqu 2.75 m, ce qui correspond la hauteur de plancher maximum pour un logement.

Fig 2.1.-2 Coffrage plancher traditionnel avec rseau de poutres principales + secondaires Le mode opratoire du plancher traditionnel est divis en 4 tapes principales: 1. Le coffrage 2. Le ferraillage 3. Le btonnage 4. Le dcoffrage



2.2. Plancher prdalle

La prdalle est un lment de coffrage en bton dpaisseur minimale de 5cm et de largeur standard de 2.50m, faisant partie intgrante de louvrage. En intgrant la majorit des aciers porteurs de la dalle, elle assure la rsistance du plancher. Elle est complte par un btonnage sur chantier, ce qui permet dobtenir un plancher monolithique et homogne. Elle trouve une utilisation privilgie dans les constructions usage de bureaux, les btiments industriels et les parkings.

Fig 2.2.-1 Constitution dune prdalle Pendant la construction, les prdalles sont tayes distances rgulires de 1,5 3,0 m, en fonction du type de prdalle. Ces tais restent en place jusquau schage de la dalle collaborante rapporte. La prdalle peut tre dcline sous diffrentes versions quoffre lutilisation du bton arm et du bton prcontraint.



Les prdalles en bton arm La solution bton arm permet une grande libert quant la forme des prdalles et la disposition des armatures. Son utilisation est bien adapte pour les btiments usage dhabitation. Lpaisseur de la prdalle est gnralement de 5cm. A ces 5cm, il faut rajouter lpaisseur de la chape collaborante rapporte. Par exemple, pour une paisseur de plancher fini de 20cm, on fera le montage suivant : une prdalle de 5cm dpaisseur et une chape rapporte de 15cm. La porte est conditionne dune part par lpaisseur du montage choisi et dautre part par la surcharge applique sur le plancher.

Fig 2.2.-2 Epaisseurs des planchers (montage) selon la porte et charges appliques selon le fournisseur RECTOR

La solution prdalle en Bton Arm se dcline sous 2 formes :

La prdalle extrieure, prfabrique par un fabricant extrieur lentreprise, La prdalle foraine, prfabrique sur chantier, en zone de prfabrication.

Les prdalles en bton prcontraint Lorsque l'paisseur de la dalle finie n'est pas conditionne par des critres acoustiques ou de tenue au feu, elle peut tre rduite de faon notable, allgeant ainsi la structure du btiment. Les prdalles prcontraintes, qui permettent cette rduction, sont ralises en bton prcontraint par armatures adhrentes. Elles sont associes sur chantier du bton coul en oeuvre. Un crantage sur la face suprieure de la prdalle amliore ladhrence entre la prdalle et le bton coul en place. La prdalle prcontrainte est particulirement adapte aux grandes portes.

Fig 2.2.-3 Schmas de prdalle



Fig 2.2.-4 Epaisseurs des planchers (montage) selon la porte et charges appliques selon le fournisseur RECTOR

La prdalle prcontrainte est obligatoirement fabrique par un fabricant extrieur. La prfabrication sur site nest pas faisable (niveau matriel). Cas de la pose sans taiement ou taiement rduit Dans le cas de plancher de grande hauteur pour lesquels ltaiement est difficile et coteux, la pose des prdalles peut se faire sans taiement ou avec un taiement rduit : En bton arm, suivant lpaisseur de la prdalle, les portes maximales sans tai sont de 5 m. Lorsque les moyens de levage du chantier le permettent, des prdalles paisses (jusqu' 12 cm) peuvent tre mises en oeuvre. Dans les cas o la lgret est un facteur important, il est possible d'utiliser des prdalles de 5 cm d'paisseur munies de raidisseurs renforcs. En bton prcontraint, les portes maximales sans tai sont de 6 m et l'paisseur des prdalles peut varier de 6 12 cm.

Fig 2.2.-5 Epaisseurs des prdalles autoportantes selon porte selon le fournisseur RECTOR On saperoit que lpaisseur de prdalle augmente rapidement avec la porte.



Les avantages que prsente lutilisation des prdalles sont multiples :

Elles permettent de saffranchir de la mise en place dun coffrage, tche particulirement dlicate lorsque lon a des hauteurs dtage suprieures 2,70m,

La manutention se fait par de simples lingues (sans palonnier), La scurit en phase provisoire est assure par des crochets incorpors la prdalle

qui permettent de fixer les potelets de garde-corps, Les rservations ventuelles sont directement incorpores la fabrication, Trs peu daciers complmentaires sont mettre en place sur le chantier, La sous-face est lisse et peut tre directement traite par peinture.

En revanche, malgr la rapidit dexcution, il faut traiter hors cycle dune part les joints entre prdalles et dautre part les ventuels dfauts de planit. Le mode opratoire du plancher prdalle est divis en 5 tapes principales: 1. La mise en place de ltaiement 2. La pose de la prdalle 3. Le ferraillage additionnel 4. Le btonnage 5. Le dstaiement

2.3. Les planchers confectionns partir de Dalles Alvoles en bton Prcontraint : DAP

Il sagit dune dalle en bton prcontraint par armatures adhrentes allge par des alvoles longitudinales. Le pourcentage despaces vides (volume des alvoles par rapport au volume dun lment plein de mme paisseur) des planchers alvols se situe entre 30% et 50%. La largeur standard dun lment est de 1.20m, mais elle existe aussi en 0.60m (dautres largeurs sont possibles suivant les fournisseurs). Les lments sont raliss en diffrentes paisseurs suivant les charges et portes ncessaires. Dans les cas les plus courants, lpaisseur varie de 16 36cm. Elle peut tre utilise seule ou associe une dalle collaborante dpaisseur minimale de 5cm. Les DAP sont poses jointivement et assembles par un clavetage bton coul sur place, sans coffrage en sous face.

Fig 2.3.-1 Coupe transversale dune DAP



Les DAP sont principalement utilises dans des btiments grandes portes et charges moyennes ou petites portes et fortes charges tels que les immeubles de bureaux, les hpitaux, les coles, les centres commerciaux et les immeubles industriels. Elles sont peu utilises en logement en raison de leurs proprits acoustiques plus faibles que les dalles en bton arm. La DAP permet de franchir des portes allant jusqu 18 m suivant les cas de charge et les paisseurs. La porte moyenne se situe autour de 12 m. La pose se fait sans appuis porteurs intermdiaires, seules les rives sont tayes. De plus, si lon dispose dun appui suffisant sur les lments porteurs, on peut saffranchir de ltaiement en rive.

Fig 2.3.-2

Avantages :

Pas dtaiement en trave donc possibilit de circulation sous la zone de travail Rapidit de mise en oeuvre Grande porte, jusqu 18 m ! (cas rare mais faisable) Tenue au feu : 2 heures maximum

Inconvnients :

Poids allant de 235 563 daN/m donc ncessit de moyens de levage importants Traitement des joints entre dalles alvolaires Dfaut de planit : il faut reprendre les effets de pianotage au niveau des joints

lorsque la pose se fait sans dalle collaborante Le mode opratoire du plancher DAP est le suivant : 1. La mise en place de ltaiement 2. La pose de la DAP 3. Btonnage de la chape si ncessaire et clavetage entre dalles 4. Le dstaiement

2.4. Les planchers nervurs poutrelles prfabriques associes du bton coul en uvre

Le plancher se prsente comme un assemblement de poutrelle prfabrique et de hourdis. Par dfinition, ces planchers sont dits nervurs, par opposition aux dalles. En coupe transversale, leur section rsistante prise en compte dans les calculs se prsente alors comme une succession de sections en T dont les nervures sont en bton. La nervure est compose dune ou plusieurs poutrelles en bton prfabrique, et du bton coul en uvre entre des entrevous ou des coffrages rcuprables.



Il existe deux types de poutrelles : les poutrelles en T renvers, en bton arm ou bton prcontraint, les poutrelles en treillis, composes d'une armature en treillis et d'un talon bton

fabriqu en usine.

Fig 2.4.-1 Coupes transversales plancher poutrelles + hourdis

Fig 2.4.-2 Disposition type Poutrelles + hourdis + dalle de compression



Comparatif final des 4 types de planchers :

Modes constructifs Avantages Inconvnients

Prdalle BP Gain de matriel Prvoir une zone de stockage

Rapidit de MO, MO rduite Dlai de mise au point et commande

Scurit Gomtrie simple

L < 8.50m ; l< 2.40 m Traitement des joints

Contraintes de levage

Prdalle BA Gain de matriel Prvoir une zone de fabrication

foraine Rapidit de MO, MO rduite adapte (1.4 x surface de cycle)

Scurit Contraintes de levage

Souplesse de ralisation

L < 7 m ; l >= 2.40 m

Prdalle BA Gain de matriel Prvoir une zone de stockage

extrieure Rapidit de MO, MO rduite Dlai de mise au point et commande

Scurit Gomtrie simple

Souplesse de ralisation Traitement des joints

L < 7 m ; l



3. Prsentation des modes opratoires de planchers Les deux types de planchers auxquels nous nous intressons plus particulirement sont les planchers confectionns partir de prdalles (BA ou BP) ou de DAP. Il semble essentiel de connatre les modes opratoires de mise en uvre de ces planchers afin de pouvoir optimiser leur systme dtaiement. En effet, un mode opratoire consiste en la description dtaille des actions ncessaires lobtention dun rsultat, ici la mise en uvre du plancher. Ce mode opratoire permet de dfinir :

l'ensemble des postes de travail concerns par la ralisation du plancher, les temps de passage prvus (allous) chaque poste, l'ordre logique d'intervention de chaque poste, les conditions d'enchanement, de dclenchement, des oprations successives.

En dtaillant toutes les phases du processus de construction, il permet lexcutant daccomplir la tche dans les meilleures conditions de travail et de scurit. Il est destin aux quipes travaux, encadrements et matrise. Il est prsent aux chefs dquipes et compagnons lors de dheure scurit. Ces modes opratoires seront notamment trs utiles pour pouvoir chiffrer une solution dtaiement. En effet, nous pourrons raliser un chiffrage trs prcis grce la dcomposition des tches et la connaissance des temps lmentaires. Les 2 modes opratoires de planchers tudis sont inclus en annexes.

Fig 3.-1 Lutilisation de la cage permet de travailler en toute scurit



4. Prsentation du matriel dtaiement disponible la location Afin doptimiser ltaiement des planchers, une prsentation du matriel est primordiale. Nous nous intresserons plus particulirement au matriel de location propos par le GIE Matriel, entreprise appartenant au groupe Bouygues, afin de rendre ltude applicable directement. En effet, quasiment toute demande de location de matriel passe par le GIE Matriel, cest ainsi que lentreprise fonctionne. Ce choix est purement pratique et conomique. Il est possible de commander du matriel ailleurs mais de manire exceptionnelle. De plus, nous ciblerons cette prsentation ltaiement ncessaire pour la mise en uvre des planchers prdalles et DAP. Le matriel dtaiement ncessaire la mise en uvre des planchers prdalles se limite aux tais simples, aux tours dtaiement ainsi quaux poutrelles de coffrage prfabriques.

4.1. Les tais simples avec trpieds :

Utiliss comme supports verticaux temporaires pour ltaiement des coffrages, les tais simples sont conus pour supporter des charges en compression axiale. Constitution : Un tai mtallique est constitu de deux tubes coulissant lun dans lautre, pouvant tre rgls la cte dsire et bloqus cette cte par un dispositif appropri. Chaque tube est muni son extrmit dune platine qui peut permettre la mise en place dune fourche.

Fig 4.1.-1 Constitution dun tai avec trpied



Les tais utiliss par Bouygues OPB sont les tais Euronorm pour les faibles charges, les tais ISCHEBECK pour les charges moyennes fortes.

Fig 4.1.-2 Tableau des capacits dtais Euronorm Les tais ISCHEBECK peuvent reprendre des charges de 4 10 T, suivant le modle et la hauteur. Les tais tlescopiques rglables en acier font lobjet de la norme NF P 93-321.

4.2. Les tours dtaiement

Les 2 principales tours dtaiement utilises par Bouygues sont les tours STAFLEX et les tours MILLS. Les STAFLEX tant utilises pour des charges moyennes faibles, les MILLS principalement pour les fortes charges. Les tours dtaiement font lobjet des normes NF EN 12811-1, 12812 et 12813. Les informations techniques qui suivent proviennent des sites Internet www.mills.fr/ et www.jalmat.com/. La tour STAFLEX : Les tours STAFLEX sont les tours les plus utilises actuellement et depuis plusieurs annes sur les chantiers dOPB. En effet, ce type de tours se prte bien la nature des ouvrages raliss (hauteur infrieure 6 m). Elles permettent de soutenir les coffrages de planchers et de poutres, puis les prdalles.

Fig 4.2.-1 Etaiement dune poutre prfabrique par tour STAFLEX



Fig 4.2.-2 Etaiement dun plancher et utilisation pour clavetage de poutre sur poteau

Les tours permettent dtayer en toute scurit grce aux lisses de garde-corps. Elles se dclinent en alu et en acier. Nanmoins, les compositions de ces dernires sont similaires. La solution en aluminium:

Facilite les oprations de montage Soulage les oprateurs lors de la manutention de cadre Permet la manutention par un seul homme Supprime lutilisation dune chelle daccs lintrieur de la tour grce aux barreaux

intgrs au cadre Le planchon alu remplace deux planchons acier

Le systme Staflex est constitu d'un ensemble d'lments de faible poids, galvaniss, dont l'assemblage permet de couvrir en hauteur une gamme continue, depuis 1,67 m jusqu' 6,64 m ou davantage, avec contreventements spcifiques.



Fig 4.2.-3 Dtails des lments dune tour STAFLEX

Configuration : Longueur : 1.60 m Largeur : 1.20 m Un tableau rfrenant les charges admissibles par pied suivant la hauteur de la tour est fourni par le constructeur.

Fig 4.2.-4 Tableau des capacits portantes STAFLEX



Les tours MILLS Les tours MILLS sont des lments dtaiements de coffrages horizontaux au mme titre que les tours STAFLEX. Elles sont constitues dlments prfabriqus moduls, embotables les uns aux autres et verrouills sans apport de lisses clavette ou de boulons. Tout comme les tours STAFLEX, les tours MILLS sont composes de vrins de tte et de pieds, de planchons et de diagonales horizontales. La diffrence rside dans la dimension des cadres et des modules. Configuration : Longueur = Largeur = 1.60 m Ces tours sont utilises dans le cas o on a de fortes charges tayes. Chaque poteau peut reprendre entre 65 et 60 kN, ce qui fait une capacit portante totale de 240 kN.

4.3. Les poutrelles prfabriques pour ltaiement

Les poutrelles industrialises pour ltaiement sont les lments directement en contact avec la prdalle / DAP. Elles viennent sassembler sur les fourches des tours afin de crer ce quon appelle une file dtai. Cette file dtai constitue lappui provisoire ncessaire pour assurer la rsistance de la prdalle / DAP avant durcissement de la dalle de compression. Ce sont des lments de longueur variable, en bois ou en aluminium. La poutrelle bois est beaucoup moins rsistante que la poutrelle ALU mais son cot en fait delle la solution la plus utilise. De plus, les poutrelles ALU sont plus chres la location, et plus propices au vol que les poutrelles bois. A titre de comparaison : Poutrelle BOIS H20 DOKA / poutrelle ALU ERECTA 68/200

DOKA H20 ERECTA 68/200

Hauteur (mm) 200 200

Epaisseur (mm) 80 68

Mmax (kN.m) 5 11

Vmax (kN) 14,25 57

Cot de location 0.04 / ml / j 0.05 / ml / j

Fig 4.3.-1 Poutrelle bois DOKA et alu ERECTA



Le moment flchissant admissible est 3 fois suprieur pour la poutrelle Alu et son effort tranchant admissible est 5 fois suprieur. Le calcul de ltaiement se faisant sur les rsistances des poutrelles, on comprend bien que le fait dutiliser des poutrelles en alu va rduire le nombre de tours dtaiement par rapport lutilisation de poutrelles bois. Cependant, une tude du prix de location est mener.

Fig 4.3.-2 Exemple de dispositif dtaiement - Les prdalles sont tayes en rive dans ce cas prcis



5. Ncessit dtudier loptimisation de ltaiement

5.1. Optimisation de ltaiement

Ltaiement des planchers est un sujet qui nest pas assez bien matris au jour daujourdhui chez OPB. En effet, il nexiste pas de mthode unique suivre pour la ralisation dun plan dtaiement. Chacun utilise sa propre mthode. De plus, avec la diversit croissante du matriel dtaiement, il nest pas vident de dire si telle ou telle solution sera plus pratique et plus conomique sans une tude approfondie. Cette tude doit inclure les cots de matriel, de main duvre et de matriaux, cest--dire le dbours sec. Cest partir de ltude du dbours sec que lon pourra conclure une solution optimise. Actuellement, ltaiement le plus utilis chez OPB est la tour dtaiement STAFLEX, associe des poutrelles bois DOKA H20. Lcartement entre tour dtaiement et lespacement entre tour sont limits 1.60m, mais cette valeur dcoule plus de lexprience que dune analyse thorique (elle a videmment une base de thorie quand mme). Nous avons vu les diffrents matriels dtaiement, des tours aux poutrelles. Quelle solution est la plus conomique ? Lutilisation de poutrelle bois ou celle de poutrelle ALU ? Pour rpondre cette question, une tude de conception puis financire est mene. De plus, lentreprise sest aperue que les temps de mise en uvre de planchers prdalles ou DAP tait souvent plus important que les ratios dont elle dispose. Sachant que ltaiement est une des sources du problme, ltude de son optimisation parat obligatoire. Lide dutiliser les lments porteurs comme file dtais a germ chez OPB. Lide est dutiliser les poutres porteuses (des prdalles ou DAP) comme appuis pour les lments prfabriqus, afin de supprimer la file dtais de rive (rduit de faon importante la quantit de matriel). Mais cette ide est conditionne par plusieurs hypothses :

- la 1re tant que llment prfabriqu doit reposer sur un appui minimal pour ne pas avoir de glissement possible et pour garantir une rsistance (chute de llment prfabriqu, lorigine de nombreux accidents sur chantier),

- la 2me tant que la poutre (prfabrique en gnral) puisse accueillir la prdalle, et quelle rsiste aux charges appliques en phase provisoire (du coup plus importante que les charges avec taiement en rive),

- la vrification obligatoire sur chantier des valeurs dappui pour viter tout accident (plan de contrle mettre en place).

Pour pouvoir valider cette solution, une tude trs dtaille est ncessaire. Cette tude devra prendre en compte le cot :

- du matriel : une conomie est certaine car la quantit sera diminue. - de la main duvre : la quantit de matriel tant rduite, le cot de la MO le sera

aussi, - des matriaux : faudra-t-il paissir les poutres pour vrifier lappui minimal de la

prdalle ? Y aura-t-il un cot supplmentaire pour la prfabrication des poutres (qui seront particulires) ?



Les gains et pertes devront alors tre compars pour pouvoir dire si la solution est conomique. Les solutions dtaiement possibles sont au nombre de 6 :

Fig 5.1.-1 Solutions 1 et 2 Etaiement des prdalles ou DAP en rive

Fig 5.1.-2 Solutions 3 et 4 Utilisation des porteurs comme appui de rive

Fig 5.1.-3 Solutions 5 et 6 Utilisation de lisses dtais de rive



Nous pouvons runir ces diffrents cas sous forme de tableau :

Solution Tour d'taiement en

rive Tour d'taiement en

trave Poutrelle Lisse de rive

1 Oui Oui Bois Non

2 Oui Oui Alu Non

3 Non Oui Bois Non

4 Non Oui Alu Non

5 Non Oui Bois Oui

6 Non Oui Alu Oui

Fig 5.1.-4 Tableau rcapitulatif des solutions dtaiement

Les solutions 5 et 6 ne sont utilisables que dans les cas les files dtais sont brides llment porteur. Nous nous interdisons lutilisation dtais pour des raisons de scurit. Ces solutions ne vont donc pas tre tudies. Le traitement du sujet va se drouler suivant 5 points principaux :

1) Connaissance du matriel / des Modes Opratoires / des Rglements 2) Conception de ltaiement et Impacts sur le matriel 3) Impacts sur les matriaux 4) Impacts sur la mise en uvre 5) Applications sur plusieurs trames type

Mon objectif est donc de mettre en place une mthode de calcul dtaiement de planchers, qui sera simple et rapide dutilisation dans le but de le faire accepter par le service Mthodes dOPB. Dans un deuxime temps, lobjectif est de regarder quelle solution dtaiement est la plus conomique, aprs avoir tudi sa faisabilit. Cet objectif ncessite le dveloppement doutils de calcul des cots, pouvant tre utilis la fin de mon stage. plus grande chelle, lobjectif est de rduire les Temps Elmentaires (et Temps Unitaires) ainsi que duniformiser la mise en uvre des planchers confectionns partir de prdalles prfabriques ou de dalles alvolaires en bton prcontraint, au sein dOPB. Le dveloppement dun guide explicatif est prvu. Une attention particulire sera porte au fait de laisser une solution durable lentreprise.



5.2. Prsentation des outils mis en place / disposition permettant loptimisation et la comparaison

Les outils mis disposition pour cette tude sont de plusieurs types :

- Un accs toute la documentation technique au travers : Du serveur local dOPB Du serveur distance commun Bouygues : portail WELCOM Bibliothque du bureau Centre de documentation au sige Saint-Quentin-en-Yvelines Annuaire de Bouygues rfrenant toute personne y travaillant

- Laccs un ordinateur : Pack Office (Word, Excel, Outlook) AutoCAD Accs internet

- Laccs tous les plans et documents utiles - Laccs aux outils des diffrentes units oprationnelles de BOUYGUES.

De plus, le sujet d optimisation de ltaiement et uniformisation de la mise en uvre des planchers fait partie dune commission plancher . Elle est dirige par un conducteur de travaux et y sont convis : le Directeur de la Direction Technique, le Chef de Service Structure, le Chef de Service Mthodes, ainsi que de deux Directeurs Travaux et le Directeur de la Scurit. En tant que stagiaire, je suis mis disposition de ce groupe de travail de faon permanente. Pour les questions concernant la structure, notamment au niveau des poutres (ferraillage, appui libre), un collgue du service Structure est mis disposition. Etant intgr dans lquipe du service Mthodes, jai de plus la chance dtre bien paul en cas de souci ou pour toute question. Mon tuteur, chef de Service Mthodes, maide beaucoup pour mettre en route la dmarche, bien comprendre les objectifs atteindre et me guider dans le travail effectuer tout en me laissant une grande autonomie.



6. Impacts dune solution dtaiement optimise sur les matriaux

Afin de connatre limpact quaura une solution dtaiement optimise sur les matriaux des prdalles et des poutres, il est ncessaire de savoir :

Concevoir un taiement de prdalle, Comprendre lhandicap li aux tolrances dexcution du GO et de fabrication

des prdalles, Concevoir une poutre avec un ferraillage spcial .

6.1. Ltaiement des prdalles

Ltaiement des planchers confectionns partir de prdalles est ralis avec des tours dtaiement ou files dtais simples (cas particulier) et des poutrelles (aluminium ou bois). Ltaiement remplit une double fonction :

Une fonction gomtrique, celle de maintenir en position stable dans lespace un coffrage, platelage ou lment prfabriqu,

Une fonction mcanique, celle de transmettre la charge quil reoit en un point dappui choisi dans la construction comme capable de recevoir cette charge sans dommage pour la stabilit de lensemble.

Tous les lments de ltaiement doivent rsister aux charges auxquelles ils sont soumis, do la ncessit de connatre leur rsistance avec exactitude. Connaissant ces rsistances, nous pourrons optimiser ltaiement en faisant travailler le matriel leur limite de rsistance. Ltude de ltaiement passe par plusieurs points :

Lvaluation des charges en prsence, Le choix du matriel, tais ou tours dtaiement, Ltude du contreventement, Ltude du montage, de la scurit du personnel, Ltude du cycle de btonnage, coffrage, dcoffrage, translation de ltaiement (ou

ripage), besoin de sous-taiement

6.1.1. valuation des charges

Ce paragraphe est inspir dans les grandes lignes par les ouvrages suivant : Etaiement des planchers de btiments de lOPPBTP et Guide de coffrage et de ltaiement de la Fdration Franaise du btiment. Les charges permanentes :

Le poids de ltaiement, Le poids des coffrages, des filires ou lisses, des poutrelles et des entrevous, des

prdalles, selon le type de plancher construire, Le poids du bton arm fini la cote prvue.



Les charges de chantier : Les charges de chantier peuvent tre dtermines par le calcul (dtermination relle des charges) ou fixes forfaitairement en se rfrant aux prescriptions gnrales. Dtermination relle des charges de chantier :

Fig 6.1.1.-1 Tableau rcapitulatif des charges de chantier prendre en compte Valeurs forfaitaires des charges de chantier : Si le concepteur prfre prendre une valeur forfaitaire des charges, il se rfre lune des prescriptions suivantes :

LINRS prconise une valeur de 200 daN/m y compris les efforts dynamiques. La norme NF EN 12813 Dc.2004 relative aux tours dtaiement prvoit une charge

rpartie comprise entre 180 et 350 daN/m, laquelle sajoutent les charges ponctuelles.

Charge totale : La charge totale correspond la somme des charges permanentes et des charges de chantier. Remarque sur leffet de continuit : La continuit dun lment tel quune prdalle, une filire, a pour consquence une rpartition des charges diffrente de la simple rpartition gomtrique. Lorsquune poutre continue repose sur 3 appuis, et supporte une charge uniformment rpartie p, par mtre, la charge transmise entrane une raction sur lappui central de 1.25*p*L.



Fig 6.1.1.-2 Schma explicatif ; Raction en B : RB = 1.25 * p * L

Fig 6.1.1.-3 Schma de ltaiement

Appui intermdiaire : Si ltaiement est constitu de 2 systmes de raidissement orthogonaux (prdalles et filires), les effets de continuit orthogonaux se conjuguent. La charge supporte par un tai intermdiaire sera alors : Ni = 1.25 * 1.25 * q * L * a = 1.56 * q * L * a O q est la charge uniformment rpartie, L et a les dimensions entre tais comme montr sur le schma ci-dessus. Le CPT plancher demande une majoration minimale de 20% pour prendre en compte leffet de simple continuit, soit Ni = 1.44 * q * L * a en double continuit. Il est donc raisonnable de prendre Ni = 1.5 * q * L * a.

Appui de rive : La charge reue par les appuis de rive sera : Nr = 0.75 * q * L * a. Voici donc les charges prendre en compte dans la conception de ltaiement.



6.1.2. Le matriel utilis Critres de rsistance prendre en compte

Le matriel utilis pour ltaiement des prdalles a t prsent prcdemment dans le rapport. Dans le calcul de la quantit dtaiement ncessaire, ces diffrentes rsistances seront mises en jeu (par ordre dintervention dans la descente de charge) :

La rsistance en flexion et leffort tranchant des poutrelles, La rsistance des pieds de tour dtaiement.

Un critre de flche est aussi impos. En effet, selon le CPT Plancher Titre 2 Section 2.A.111,5: pour la dtermination de lespacement des tais, il faut limiter galement les dformations pour des raisons daspect : ainsi la flche prise par la prdalle entre deux appuis provisoires ou non ne doit pas dpasser le 1/500e de la porte correspondante. Il est rappel que cette vrification est effectue sans tenir compte des charges de chantier. Une feuille Excel a t dveloppe afin de vrifier ces rsistances et la condition de flche. Dans un premier temps, les diffrents types de poutrelles et tours dtaiement ainsi que leurs caractristiques ont t rpertories dans une bibliothque qui servira de base de donnes pour le logiciel de calcul.



6.1.3. Mthode de calcul pour ltaiement des prdalles

Voici un schma classique dtaiement des prdalles qui va nous servir de base de rflexion pour notre feuille EXCEL.

Fig 6.1.3.-1 Schma AutoCAD de principe dtaiement des prdalles La mthode de calcul part sur plusieurs hypothses :

Ltaiement se fera au moyen de tour dtaiement ou cadrtais, de dimensions connues.

Lcartement maximum des files dtais (phase provisoire) est de 2.50m pour une paisseur de prdalle standard en bton prcontraint (6cm), et de 1.60m pour une prdalle en bton arm. Ces valeurs nous ont t indiques par un fabricant de prdalle.

Il est vident que les files dtais les plus charges sont les files intrieures (qui ont une largeur tributaire plus importante). La vrification des rsistances se fera alors sur ces files dtais. Le mme matriel sera utilis pour les files dtais moins charge dans un but duniformisation (dlicat davoir du matriel diffrent sur chantier).



Il faut bien comprendre que le choix de ltaiement ncessite ltude de 3 points essentiels : Point 1 : Ltude des lments porteurs Point 2 : Disposition des tours dtaiement dans le sens de la porte de la prdalle. Point 3 : Calcul de lintertour ou Disposition des tours dtaiement dans le sens perpendiculaire au sens de porte de la prdalle / Dtermination du nombre de tours Notre plan dtaiement est ainsi dtermin.

6.1.3.1. tude des lments porteurs.

2 cas sont possibles :

On peut utiliser les porteurs (poutres) comme appuis de rive et ainsi supprimer les tours dtais en rive (Cas 1),

On ne peut pas utiliser les porteurs comme appuis de rive (Cas 2). Cette tude se fera au cas par cas, car les lments porteurs ainsi que les charges dexploitation diffrent dun projet un autre. Elle sert dterminer si oui ou non, on utilise les lments porteurs (poutres) comme appui de rive.

Fig 6.1.3.1.-1 Exemple de ferraillage en double cadre

6.1.3.2. tude de la disposition des tours dans le sens de porte de la prdalle

La disposition des tours dans le sens de porte de la prdalle est fonction des dimensions du matriel utilis ainsi que de la porte maximale possible entre file dtais en phase provisoire. Plusieurs schmas AutoCAD ont t crs afin de dterminer cette disposition. Voici ces schmas dans le cas de tour dtaiement STAFLEX:



6.1.3.3. Calcul de lintertour

La conception de ltaiement se poursuit avec le calcul de lintertour. Il est fonction de :

lcartement des files dtais, lpaisseur de la dalle, le choix de la tour, le choix de la poutrelle, la longueur tayer, la surcharge dexploitation, la configuration des tours (suivant les modles), la masse volumique du bton.

Ce calcul se droule en 4 tapes. Les voici dtailles :

Etape 1 : La premire tape consiste dterminer la charge totale tayer. Celle-ci est la somme de la charge permanente (poids propre de llment prfabriqu) et des charges de chantier rsultant du calcul rel ou dune valeur forfaitaire. Dans le logiciel, il nest pas possible de distinguer au cas par cas le calcul des charges dexploitation. On prendra donc une valeur forfaitaire conformment aux prescriptions (Norme NF EN 12812 ou INRS). Cependant, lutilisateur de la feuille EXCEL pourra tout moment en modifier la valeur suivant le cas tudi.

Etape 2 : La deuxime tape consiste dterminer lintertour (soit lcartement maximum des points dappui) en fonction du matriel dtaiement choisi. Lcartement calcul dcoule de trois vrifications comparatives: Remarque : Dans les vrifications, nous considrerons la poutrelle appuye sur 3 appuis, traves diffrentes. 1. Vrification du moment flchissant de la poutrelle : on calcule lcartement maximal des points dappui (ou intertour) jusqu saturer la poutrelle choisie. Lgalit entre le moment flchissant calcul et le moment admissible de la poutrelle donne la valeur limite de lcartement. La formule utilise est celle du moment hyperstatique lappui central ou en trave. On en tire lmax :

Fig 6.1.3.3.-1 Valeurs des moments et ractions p = charge linique sur poutre On vrifie les 3 moments maximum, sachant que l1 ou l2 est fixe.



2. Vrification de leffort tranchant de la poutrelle: on calcule lcartement maximal des points dappui en supposant que la poutrelle choisie travaille loptimum en cisaillement. Ce calcul donne un nouvel cartement quil faudra comparer ultrieurement avec le prcdent. Soit RA, RB et RC les ractions aux appuis A, B et C, on a : Vmax = RB * l1 / (l1 + l2) si l1 est suprieur l2. On en tire l1= lmax. La formule utilise est celle de leffort tranchant hyperstatique lappui central. La valeur de leffort tranchant est divise en deux parties car lappui central de la poutrelle est une fourche de 90 mm de long. Il est donc possible de considrer deux sections proches qui travaillent en cisaillement plutt quune seule, et ainsi rpartir les efforts tranchants.

Fig 6.1.3.3.-2 Schma explicatif dans le cas dune poutrelle traves gales ; V tant leffort

tranchant et l la porte 3. Vrification de leffort en pied de tour : on calcule lcartement maximal des points dappui en saturant le pied de la tour dtaiement. Leffort admissible en pied de tour est li la hauteur que lon vient tayer. Le tableau ci-dessous prsente en fonction de la hauteur de la tour dtaiement et la configuration de montage de la tour, la charge verticale admissible par le pied de tour. Ceci pour une tour STAFLEX Alu.

Fig 6.1.3.3.-2 Tableau des ractions en pied de tour admissibles



Pour tenir compte des effets de continuit, on pondre la charge reprise par le pied de tour par 1,5. En effet, on considre le cas le plus dfavorable, c'est--dire que le pied de tour est calcul comme un appui intermdiaire. Do : lmax = 2*Rmax / (1,5*p) ltrans. (3)

Rmax = Effort en pied de tour admissible ltrans. = longueur transversale de tour (dans le sens de porte de la prdalle) 4. Vrification de la flche de la poutrelle : Selon le CPT Plancher Titre 2, nous limitons la flche des poutrelles au 1/500e de la porte. Nous allons donc calculer lintertour de faon atteindre la flche admissible de la poutrelle. Nous utiliserons la formule de la flche sur 3 appuis qui suit :

Fig 6.1.3.3.-3 Valeurs des flches suivant les portes et charge linique

Avec : p, charge linique en tonne / ml ; l1 et l2 en mtres ; I en cm

4 ; f en cm. La formule est valable pour lacier (le module young utilis tant compris dans les coefficients). Il faudra donc multipli la flche par (Iacier / Imatriau choisi) soit par 3 pour laluminium ou par 21 pour le bois. Remarque importante : Cela implique aussi que lors de la mise en uvre, la poutrelle devra tre appuye sur 3 appuis de manire systmatique. Une fois ces 4 vrifications tablies, on obtient 4 valeurs dcartement maximal des points dappuis. Lintertour quil faut alors retenir pour la mise en oeuvre de ltaiement est bien videmment le minimum des valeurs calcules.

Etape 3 : Lorsque lintertour est connu, il convient de dterminer en fonction de la longueur tayer, le nombre de tour mettre en place ainsi que les cartements rels des tours. En effet, lespace tayer est un espace ferm : lintertour calcul est valable si lon taye sur une trave infinie. Ici, il faut recalculer lintertour en considrant que les ctes sont bloques et en positionnant une tour dtaiement chaque extrmit. On peut alors calculer le nombre de tours ainsi que le nouvel cartement. Ltaye = 2*0.2 m + N*llong. + (N-1)*lmax (o lmax est la valeur trouve linstant) 0.2 m correspond au dcalage de la tour par rapport au voile. Ltaye = longueur tayer ; N = nombre de tours ; llong. = longueur de tour longitudinal



Etape 4 : Enfin, il convient de vrifier les valeurs retenues en recalculant le moment flchissant, leffort tranchant, leffort en pied de tour ainsi que la flche avec lcartement obtenu. La feuille Excel donne alors une synthse des rsultats sur fond gris, avec un message derreur sil y a lieu. En cas derreur, il faut alors vrifier les points mis en cause. La solution retenue est celle pour laquelle toutes les vrifications sont satisfaites.

Fig 6.1.3.3.-3 Feuille EXCEL de calcul dtaiement des prdalles



Organigramme de la feuille EXCEL :

Entre des donnes dans les cases au fond jaune

Dtermination des charges surfaciques et liniques

Caractristiques du matriel choisi (bibliothque)

Calcul de lmax

Au moment flchissant

A leffort tranchant

A leffort en pied de tour

Mini des 4 =

Intertour max

Calcul intertour rel suivant long. tayer

Vrifications M, V, Effort en pied de tour et

flche

Synthse des vrifications

A la flche admissible



Le dveloppement de cette feuille EXCEL nous a permis de crer un tableau donnant les intertours maximum en fonction de la poutrelle choisie, du critre de flche choisi, de la tour choisie, de lpaisseur de la dalle et de lcartement maximum des files dtais. Faire varier le critre de flche peut tre intressant dans des cas particuliers. Ce critre ntant bas que sur une question daspect, si nous sommes dans le cas dune dalle avec faux-plafond en sous-face, le critre de flche est un point discuter. A tudier au cas par cas donc. En annexe sont prsents ces tableaux.

Commentaires sur les tableaux dintertour : On peut sapercevoir que le critre de flche est quasiment tout le temps le critre dterminant et de loin, en particulier pour les dalles de faible paisseur et un cartement entre file dtais faible. Par contre, plus lcartement des files dtais ainsi que lpaisseur de la dalle sont importants (plus les charges sont importantes), plus le critre li leffort tranchant admissible se rapproche de celui li la flche. Dans le cas o on ne regarde pas le critre li la flche, les critres lis leffort tranchant et au moment flchissant sont dterminants. Le premier correspondant au cas de dalles paisses et dcartement de file dtai important ; le deuxime pour les dalles pas trop paisses et un cartement de file dtai moindre. Etant donn la diffrence quil peut y avoir en prenant compte un critre de flche plus ou moins important, il faut donc discut de lintrt de ce critre au cas par cas. Une feuille EXCEL pour le calcul dtaiement des dalles alvolaires prcontraintes a t conue. Le principe est le mme.



6.1.4. Contreventement de ltaiement.

Il est ncessaire de justifier un certain contreventement dans un taiement. Les textes disent, qu dfaut dun calcul des diffrentes charges horizontales, il doit tre pris une valeur globale forfaitaire gale 20% des efforts verticaux pour les efforts horizontaux reprendre. Selon la fiche de scurit E4 F 06 02 Les prdalles du btiment Mise en uvre , de lOPPBTP, partir de 3 m de hauteur, lemploi de tour dtaiement est prconis. En dessous de 3m, il est possible dutiliser des filires dtais. Cependant, lutilisation de tour dtaiement est utile car les tours sont des lments contrevents par nature. Dans le cas dtais simples, il faut prvoir un contreventement particulier. Ils peuvent tre maintenus en place par des trpieds, qui ne font pas office de contreventement !! Cest pourquoi lutilisation de file dtais simples est controverse. Lors de la pose de prdalles, il y a un risque de venir heurter la file dtai et de la faire tomber. Ce risque est effac dans le cas de tour dtaiement. Lutilisation de file dtais en rive ncessite de brider cette lisse llment porteur. Cest une opration qui peut tre assez complique sur chantier, cest pourquoi on prfre utiliser des tours. Cependant, le cot de location des tours est plus lev et la mise en uvre plus longue.

Fig 6.1.4.-1 taiement de coffrage traditionnel



6.2. Disposition dappui des prdalles

Comme nous lavons dit prcdemment, lutilisation des porteurs comme file dtais impose que llment prfabriqu repose sur un appui minimal. Il est donc ncessaire de dterminer la longueur des prdalles prvoir ainsi que la profondeur de lappui libre sur llment porteur. Ce calcul doit tenir compte des tolrances dexcution sur les structures porteuses (poutres dans notre tude) et sur les lments prfabriqus en bton.

6.2.1. Le principe de calcul

Les tolrances dexcution

Sur la longueur des produits (L L), Sur la distance entre structures porteuses (D D),

font varier la surface de repos des lments prfabriqus sur les structures porteuses entre deux valeurs extrmes. La plus grande correspond lappui libre. La plus petite, nomm appui rsiduel, doit tre compare lappui minimal, dont la valeur est fixe par le CPT Plancher Titre 2. Lorsque lappui rsiduel est infrieur lappui minimal, la pose de lisses dappui de rive est ncessaire.

Tolrances dexcution des structures porteuses :

Distance entre poutres adjacentes Distance libre entre poteaux ou murs adjacents

Max ( L/500 ou 15 mm) ; limit 40 mm Max (L/600 ; 25 mm)

Fig 6.2.1.-1 Tolrances dexcution provenant du DTU 21 Tolrances sur la fabrication des prdalles : Sur la longueur et les diagonales des prdalles 2 cm Sur la largeur des prdalles 1 cm Sur la rectitude des bords droits par rapport la droite joignant les extrmits 0,5 cm Sur l'paisseur 0,5 cm Sur la position des armatures dans le sens vertical 0,3 cm Fig 6.2.1.-2 Tableaux des tolrances de fabrication de prdalles (CPT Plancher Titre 2)



Deux situations extrmes peuvent se prsenter :

I. Les lments courts sont poss sur des appuis loigns , II. Les lments longs sont poss sur des appuis rapprochs .

Fig 6.2.1.-3 Situation extrme 1

Fig 6.2.1.-4 Situation extrme 2

Il faut de plus distinguer 2 cas, suivant que la prdalle est centre sur appuis lors de la pose ou non. Ltude de ces longueurs est apparu vidente aprs les diffrents accidents qui ont pu avoir lieu. En effet, en labsence dtude :

Pour les lments trop longs, les ouvriers sont tents de les faire rentrer dans un espace trop court, en utilisant soit le marteau-piqueur ou la massette pour diminuer la longueur du produit, soit la barre mine ou autre pour dplacer les aciers gnants ou un lment prfabriqu. Cest ainsi que les effondrements dlments courts sont provoqus par les efforts exercs sur les structures porteuses pendant la pose dlments prfabriqus longs .

Pour les lments trop courts, poss sans lisse sur des appuis loigns, le risque deffondrement est vident. Ltude qui suit permet de prendre en compte les tolrances afin de dterminer lappui libre laisser sur llment porteur ainsi que la longueur de prdalle commander.



Calcul de lappui libre et de la longueur de prdalle commander

1 . Si on ne centre pas la prdalle : 2 phases critiques : Phase 1 : Les lments courts sont poss sur des appuis loigns et la prdalle est bloque contre les aciers de porteurs sur un ct.

Fig 6.2.1.-5 Schma AutoCAD de mise en place de prdalle

On veut donc : (L L) (D + D) albr amin (1) Ce qui correspond au fait que lappui a doit tre suprieur amin. Phase 2 : Les lments longs sont poss sur des appuis rapprochs et la prdalle est bloque contre les aciers en attente dun ct. On veut : (D - D) +2 albr (L + L) (2) Ce qui correspond au fait que la distance entre fers en attente doit tre suprieur la longueur de prdalle. De (1), on tire : (L L) (D + D) amin albr De (2), on tire : albr [(L + L) - (D - D)] / 2 Et on conclut donc que : (L D + L + D) / 2 albr L D - L D amin

Et on trouve que : albr = amin + 2 D + 2 L Et : L = 2 amin + 3 D + 3 L + D Exemple : D = 1.5 cm ; L = 2 cm ; amin = 2 cm Do : albr = 9 cm et L = D + 14.5 cm



2 . Si on centre la prdalle : Phase 1 : Elments courts poss sur appuis loigns On a alors : L = 2 amin + D + L + D Phase 2 : Elments longs poss sur appuis rapprochs. On a alors : albr = amin + D + L Exemple : D = 1.5 cm ; L = 2 cm ; amin = 2 cm Do : albr = 5.5 cm et L = D + 7.5 cm

Appui minimum respecter selon les textes rglementaires

Voici le tableau des appuis minimum selon la CRAM le-de-France et vrifi par le CPT Plancher (la prsence ou non dtaiement signifie un taiement en trave ou non) :

Fig 6.2.1.-6 Tableaux CRAMIF des appuis minimum pour prdalle et DAP On saperoit tout dabord que les tolrances dexcution ainsi que de fabrication des prdalles entranent une surconsommation de prdalle assez importante (jusqu 14.5 cm de plus) et un appui libre trs important laisser sur la poutre ! Cependant, on peut voir que la condition de centrer ou non la prdalle est contraignante. On passe dun appui libre de 5.5 cm 9 cm si on ne veut pas centrer la prdalle. Cest donc un des critres sur lesquels on peut jouer lors de la mise en uvre de prdalle sans tai de rive. La dcision se fera au cas par cas. Lappui libre est fonction de lappui minimal (valeur que lon ne pourra pas modifier) et des tolrances dexcution et de fabrication. Nous pouvons donc essayer de jouer sur les tolrances.



6.2.2. Tolrances dexcution

Actuellement, au sein dOPB, il est difficile de pouvoir diminuer la tolrance dexcution des lments porteurs. Cependant, on pourrait proposer une mthode, mettant en place un systme de contrle de position des lments porteurs plus prcis pour rduire cette tolrance. Une telle mthode serait dvelopper. Autrement, on ne peut diminuer cette tolrance.

6.2.3. Tolrance sur la longueur des prdalles

Afin de bien comprendre le problme, jai visit 2 usines de fabrication de prdalles. La raison premire de ma visite tait la mesure dun lot de prdalles, pour voir la distribution statistique des tolrances. Cela afin de rduire les tolrances prises en comptes dans le calcul de lappui libre. Jai pu mesurer 54 spcimens, voici les rsultats :

Distribution statistiques des tolrances sur la longueur des prdalles

0

1

4

2

6

11

9

7

9

1

2

0

1

0

2

4

6

8

10

12

-3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Ecart longueur relle/ longeur thorique

Fr

qu

en

ce

Distribution statistiques des tolrances

de prdalles

Fig 6.2.3.-1 Diagramme de distribution statistique des tolrances



0

1,9

7,4

3,7

11,1

20,4

16,7

13

16,7

1,9

3,7

0

1,9

0

5

10

15

20

25

Pourcentage

-3 -2 -1 0 1 2 3

Ecart longueur relle/longueur thorique

Distribution statistiques des tolrances sur la longueur des prdalles

Distribution statistiques des tolrances

sur la longueur des prdalles

Fig 6.2.1.-2 Diagramme de distribution statistique des tolrances en pourcentage On saperoit que dans environ 80% des cas, la tolrance se situe entre 1 cm ; 96% entre 2 cm. Cependant, 4% des prdalles sont hors tolrances !! Les fabricants de prdalle ont pour obligation de mesurer au moins une prdalle par banc de fabrication, avant et aprs btonnage. Cela ne garantit donc pas le respect des tolrances dans tous les cas. Selon les fabricants, le contrle des longueurs est plus ou moins pouss : rduit au minimum chez certains, contrle de tous les coffrages de prdalle avant coulage pour dautres. Il est aussi trs difficile de demander au fabricant de sengager sur une tolrance de longueur de prdalle de 1 cm. Le matriel utilis ne le permet pas forcment et le fabricant ne veut pas diminuer sa tolrance (mme en contrepartie dun cot de prdalle augment). Conclusion : Jouer sur les tolrances dexcution et de fabrication des lments prfabriqus semble trs difficile. Diminuer les tolrances dexcution du gros-uvre demanderait le dveloppement dun mode opratoire spcifique. Diminuer les tolrances de fabrication semble impossible, et ne prendre en compte que 80% des cas est dlicat. Une solution est actuellement en discution : payer le fabriquant pour faire un contrle de toutes les prdalles et de nous fournir que celles dont la tolrance est de 1cm, ceci en contrepartie dun cot de prdalle plus important. De plus, un choix essentiel est le centrage ou non de la prdalle. On saperoit donc que le fait dutiliser les porteurs comme appuis de rive ncessite une surconsommation de prdalle, quil faut chiffrer dans notre solution dtaiement.



6.3. tude des lments porteurs

La solution de ne pas tayer les prdalles en rive impose de modifier la gomtrie des structures porteuses (et leur ferraillage) afin de crer cet appui libre ncessaire la pose de prdalle sans lisse dappui de rive. Plusieurs solutions soffrent au bureau dtudes structure. Il peut choisir dlargir les poutres, dpaissir les voiles ou de crer des corbeaux. Toute solution dveloppe est bonne pour crer cet appui. Nous allons voir quelles sont les dispositions de ferraillage mettre en uvre pour permettre un appui libre important. Les dispositions de ferraillage possibles sont les suivantes :

6.3.1. Le cadre trapzodal

Fig 6.3.1.-1 Dessin sous ACAPULCO, logiciel de calcul de poutre en BA Cette solution admet des limites gomtriques. En effet, la largeur de la partie suprieure du cadre dpend de la largeur de la poutre, mais aussi de lappui libre raliser. Une largeur de poutre de 40 cm est dj limite pour ce type de solution. De plus, le montage de ce type de ferraillage nest pas des plus faciles. Le cadre trapze est aussi peu adapt aux poutres dont la retombe est de lordre de 20 cm.



6.3.2. Le double cadre

Fig 6.3.2.-1 Dessin de la solution double cadre Cette solution est pratique dans la plupart des cas, que la retombe de la poutre soit infrieure 20 cm, ou que sa largeur soit infrieure 40 cm. Cependant, 30 cm de large est la limite basse.

6.3.3. La solution traditionnelle

Voici un rappel de la poutre prfabrique traditionnelle pour comparaison :

Fig 6.3.3.-1 Dessin de la solution prfabrique traditionnelle



6.3.3. Impact financier des diffrentes solutions de poutres

Nous avons men notre tude laide du logiciel ACAPULCO, logiciel de calcul et de dessin darmatures de poutres continues en Bton Arm selon les rgles BAEL 91. Les mthodes de calcul utilises sont celles de Caquot et Caquot simplifi. Le but de ltude est de mesurer limpact de la solution avec appui libre consquent ( 9cm ) sur la quantit dacier. On se demande quelle sera la surconsommation afin de chiffrer cette surconsommation.

6.3.3.1. Comparaison solution traditionnelle - solution double cadre

Afin de rendre ltude la plus gnrale possible, nous sommes partis sur ltude dune trame de parking et de deux trames de bureaux type . Il sest avr que le logiciel nous donne une quantit dacier infrieure pour la solution prfabrique double cadre que pour la solution prfabrique traditionnelle . Cela nest pas logique, donc nous prfrons faire la comparaison des solutions la main, de cette manire :

Fig 6.3.3.1.-1 Schmas darmatures provenant du logiciel ACAPULCO

La surconsommation dacier dans le cas dappui des lments prfabriqus est lie :

- au fait que les charges en provisoire sont beaucoup plus importantes, - la gomtrie spcifique de la solution double cadre.

Cette tude est mene dans le cas dutilisation de prdalles. En effet, la prdalle est un lment en bton plein, la section de bton de calcul sera donc quivalente au cas de plancher coul en place. Dans le cas de dalles alvoles en bton prcontraint, les alvoles crent un vide que lon doit prendre en compte. La section de bton prendre en compte dans le calcul sera donc beaucoup moins importante. Une tude avec ACAPULCO sera donc mene au cas par cas lorsque lon utilisera des DAP. En rouge est reprsent lacier en surplus dans la solution en double cadre. En vert lacier en moins (il est reprsent sur le dessin mais ne fait pas partie du ferraillage rel). En faisant un raisonnement logique, on peut comprendre que la section daciers longitudinaux sera quivalente dans les 2 cas. Ce ne sont pas ces aciers qui entranent une surconsommation. Au niveau des aciers transversaux, la section du cadre bleu de la solution double cadre doit tre quivalente aux sections du cadre + 2 pingles de la solution prfabrique traditionnelle.



Les aciers de montage tant en plus dans la solution prfabrique traditionnelle . On se rend donc bien compte que les aciers surligns en rouge sont le surplus dacier de la solution double cadre. partir de la solution de ferraillage de la solution prfabrique traditionnelle, connaissant le nombre de cadres utiliss, nous pouvons calculer la surconsommation dacier. Notre but est de comparer financirement les solutions dtaiement nonces dans la partie Ncessit dtudier loptimisation de ltaiement . Seules les 4 premires solutions seront tudies pour linstant. Nous avons fait ltude sur 8 poutres. Les 8 poutres proviennent de structures types de parking et bureaux qui seront la base de toute notre tude. Ltude des poutres ainsi que les plans de nos structures type sont inclus en annexes. Conclusion de ltude : En moyenne, nous avons donc une surconsommation dacier denviron 7,5 % entre une solution prfa. traditionnelle et une solution double cadre, sans largissement de la poutre. Cette valeur de 7,5 % sera utilise pour dterminer les cots de nos diffrentes solutions. Il faut aussi prendre en compte le fait que lon utilise plus dtais en phase provisoire lorsque la poutre sert dappui des prdalles.

6.3.3.2. Comparaison poutre prfabrique traditionnelle / poutre cadre trapzodal :

Avec le mme raisonnement, nous pouvons affirmer que la solution avec cadre trapzodal entrane une surconsommation dacier lie aux charges provisoires plus importantes. La gomtrie nentrane pas de surconsommation. Ltude approfondie nous donnerait une surconsommation lgrement infrieure 7%.

Fig 6.3.3.2.-1 Cadre rectangulaire Fig 6.3.3.2.-2 Cadre trapzodal



Conclusion : Pour conclure ltude des poutres permettant lappui des prdalles ou DAP, avec un appui libre de 9 cm et 12cm respectivement, on peut distinguer 2 cas :

- le cas o les dimensions de bton sont suffisantes et la surconsommation dacier atteint une moyenne de 7.5 %. On peut aussi faire une tude au cas par cas pour dterminer la surconsommation dacier de manire trs prcise. Il faut de plus tenir compte de laugmentation du nombre dtais en phase provisoire (on double quasiment tout le temps).

- le cas o les dimensions de bton sont insuffisantes. Dans ce cas, la poutre sera largie (jusqu 7cm de chaque ct) et cette partie largie ferraille aux environs de 60 kg / m3 (valeur de ferraillage pour des consoles courtes).

Cette tude nous permet donc de connatre le surcot li aux poutres.



7. Impacts dune solution dtaiement optimise sur la main doeuvre

7.1. La chrono-analyse

Le service des mthodes a pour mission, entre autres, dorganiser et doptimiser le processus de ralisation du gros oeuvre des chantiers. Afin de mesurer ltat de productivit des chantiers, il est possible de recourir un outil simple : la chrono-analyse. Cette mthode consiste relever le temps daccomplissement dune tche, auquel on fera correspondre une quantit. La dtermination de ce temps permet de connatre parfaitement la dure d'une tche et, par extension, celle de ralisation d'un ouvrage. Trs peu employe au sein dOuvrages Publics, cette mthode est nanmoins trs utilise par les autres entits du groupe et notamment par Bouygues Habitat. Cette diffrence est due la difficile standardisation des lments en ouvrages publics, contrairement lhabitat, o les tches sont plus rptitives. Cependant, on retrouve des tches similaires dun chantier un autre. La chrono-analyse a plusieurs objectifs aussi bien conomiques que techniques. Premirement, elle permet dvaluer de manire prcise le cot dune tche. Le service Etudes de prix utilise les temps tablis pour chiffrer les futures affaires. Deuximement, elle permet de mettre en valeur les tches difficiles en vue damliorer par la suite le mode opratoire, la mthodologie, le matriel et les conditions de travail Cette constatation pousse rechercher des solutions techniques innovantes afin damliorer les temps de mise en oeuvre. Cest le cas de notre tude sur loptimisation de ltaiement. Enfin, lanalyse des rsultats permet de dgager les cadences davancement du chantier. Ces cadences permettent par la suite dtablir des plannings performants et ralisables. Ltude des temps lmentaires va nous permettre de donner une estimation du cot de main duvre pour une solution de plancher. Nous verrons dabord quels sont les diffrents temps utiliss puis comment nous en servir pour valuer un temps unitaire de main duvre pour lexcution dun plancher. Enfin, nous utiliserons ce temps unitaire pour dterminer le cot de la main duvre.

7.1.1. Les diffrents temps utiliss

Les temps lmentaires :

Le temps lmentaire est le temps de ralisation d'une tche lmentaire, exprim par unit fixe (mtre linaire, mtre carr, mtre cube ou unit). Lanalyse des temps lmentaires tablis peut faire apparatre des dysfonctionnements ventuels, ce qui permettra ensuite dapporter des amliorations.



Les temps improductifs : Les temps improductifs sont, par dfinition, des temps d'anomalies. Ils sont constitus des temps divers rpartir lorsque la dure de l'une de ces situations a atteint plus de six minutes conscutives.

Les temps rpartis : Les temps lmentaires et les temps unitaires intgrent les temps morts et les alas de chantier. Ceux-ci viennent se rpartir proportionnellement la dure de la tche utile, dans la mesure o ces temps nexcdent pas 6 minutes. Ils correspondent aux temps ncessaires la ralisation de la tche et que lon retrouve quelle que soit la tche. On y inclut gnralement les temps de repos, de recherche de matriel et de lecture de plan.

Les temps unitaires : Le temps unitaire est le ratio indiquant le temps de main doeuvre ncessaire la ralisation dun ouvrage lmentaire. Par exemple, si lon considre lopration de btonnage dune dalle et le m lunit de louvrage lmentaire, le temps unitaire de lopration de btonnage de la dalle reprsente le temps ncessaire un seul ouvrier pour btonner 1m de dalle. Ce temps est un temps productif. Un temps unitaire de 0.09h/m de btonnage de dalle signifie quil faut 0.09h un ouvrier pour btonner 1 m de dalle.

7.1.2. Mthodes dobservations

La mthode dobservation privilgie est la mthode des observations instantanes. Elle consiste faire une photographie un instant donn dune situation, intervalle rgulier. Lobservateur indique alors la situation qui est ralise au moment de lobservation. On estime ainsi le temps pendant lequel une mme situation a prvalu. Il faut pour cela se fixer un pas dobservation. Plus ce pas sera petit, plus les intervalles seront petits donc la mesure prcise. Un pas de deux trois minutes est bien adapt, pour lobservateur et pour avoir une prcision suffisante.

7.2. Utilisation des temps lmentaires - Dtermination des temps unitaires

La ralisation dun ouvrage se dcompose en une liste de tches lmenaires. Les temps lmentaires de ces tches sont connus. La somme de ces temps lmentaires nous donne alors un temps de ralisation dun ouvrage. Cette somme est un temps lmentaire. Afin de prendre en compte les temps improductifs, on multiplie ce temps lmentaire par un coefficient de complexit. Le rsultat est alors le temps unitaire de la ralisation de louvrage. Le coefficient de complexit est une valeur difficile valuer. Bouygues Habitat a cr une feuille EXCEL permettant de calculer ce coefficient, mais il dcoule dexpriences propres Habitat, non-transposables aux Ouvrages Publ

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OPTIMISATION DE L’ETAIEMENT DES PLANCHERS