CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS PREFABRIQUEES EN BETON

1. CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS PREFABRIQUEES EN BETON Leçon 1 Considérations générales

2. Avantages de la préfabrication • Produits fabriqués en usine • Utilisation optimale des matières premières • Délai de construction fortement réduit • Construction possible en période hivernale • Qualité élevée

3. Produits fabriqués en usine • Industrialisation de la construction Procédé de construction rationnel et efficace  Béton précontraint  Ouvriers qualifiés Travail en série  Automatisation, etc

4. Utilisation optimale des matières premières • Béton à haute résistance  Utilisé couramment dans la préfabrication  Résistance sur cylindre de 100 N/mm² Evolution de la résistance du béton depuis 1950 Capacité portante des colonnes en fonction de la résistance du béton

5. Utilisation optimale des matières premières • Béton autoplaçant  Pas de bruit durant bétonnage et compactage  Moins de pression sur le coffrage  Bétonnage rapide  Moins de bulles d’air  Résistance du béton normale ou élevée Colonne en béton précontraint Fabrication courante dans diverses usines Pieux de fondation

6. Béton autoplaçant • Produits et réalisations Poutres cintrées pour une salle de sport Colonnes pour un bâtiment de bureaux

7. Utilisation optimale des matières premières • Emploi rationnel de matières premières Consommation de matières premières pour dalles alvéolées, comparée avec celle d’une dalle pleine coulée en place Poids propre Granulats et acier Dalles alvéolées Poids propre Granulats et acier Ciment Ciment Eau Eau Economie totale en matières premières

8. Délai de construction réduit  Rentabilité rapide du capital investi  Les décisions sont reportées jusqu’au dernier moment  La fabrication est indépendante des intempéries Montage de dalles alvéolées en plein hiver Construction d’un hall de hockey sur glace pour40.000 spectateurs en 6 mois en Finlande

9. Qualité élevée • Principes de base  Autocontrôle sous supervision d’une tierce partie  Produits bien étudiés, systèmes et services  ISO - 9000 label de qualité Essais fréquentssur matériaux et produits Exemple d’un produit de haute qualité en béton architectonique

10. Possibilités de la préfabrication • Architecture souple • Performance structurelle • Flexibilité à l’usage • Résistance élevée au feu • Méthode de construction écologique

11. Architecture  La préfabrication se prête bien aux projets d’architecture moderne Bâtiments de bureaux Bâtiments d’appartements

12. Performance structurelle  Grandes portées  Colonnes élancées  Sections de béton réduites  Grands espaces intérieursouverts Parking avec maille de 9,60 x 16 m Colonnes rondes élancées et épaisseur de plancher réduite

13. Adaptabilité  Possibilité d’adapter les bâtiments aux nouveaux besoins des utilisateurs Surtout pour bureaux,mais dans l’avenirégalement pour des maisons, appartements,etc. Grand espace ouvert sans limitations; toutessubdivisions possibles

14. Construction écologique • Grâce à la préfabrication  Moins de matières premières  Moins d’énergie  Recyclage des déchetsde production • Possibilité d’utiliser des banques de données pour l’ analyse du cycle de vie Granulats recyclés Concassage de béton durci dans une usine de préfabrication

15. Principes de base pour le projet • Respectez la philosophie de conception spécifique à la préfabrication en béton:  Systèmes de stabilité appropriés  Grandes portées  Intégrité structurelle Action diaphragmedu plancher Noyau de stabilitéetmurstransversaux Liaisons simples

16. Principes de base pour le projet • Utilisez des solutions standardisées  Systèmes de préfabrication spécifiques • Produits standardisés • Liaisons standards • Consignes d’usine pour les détails

17. Solutions standards • Possibilités  Programmes de calcul  Résistance du béton  Armatures  Liaisons  Pièces auxiliaires  Procédures de travail etc. Armature standardisée Liaisons et détails standardisés

18. Principes de base pour le projet • Les détails doivent être simples Les consoles en couronne sont plus difficiles à fabriquer Des formes complexes ne sont pas nécessaires pour une bonne liaison Neoprène Colonne avec détail trop complexe Risque de mauvaise exécution etfragilité

19. Les détails doivent être simples • Conception de l’armature Limitez le nombre de diamètres de barres dans un projet Utilisez autant que possible des treillis  Respectez les rayons de courbure Evitez la surcharge de détails Des liaisons complexes se justifient uniquement en cas de risques sismiques

20. Principes de base pour le projet • Ne prévoyez pas absolument tous les détails en préfabrication Il est souvent préférable de couler en place les petits morceaux étantdonné la difficultéde fabrication et de manipulation de petits éléments A bétonner avec les joints ou ladalle de compression

21. Principes de base pour le projet • Tenez compte des tolérances dimensionnelles  Des tolérances peuvent être absorbées dans les assemblages  Les matériaux de support sont nécessaires dans la plupart des cas  Tenez compte des contreflèches et des écarts entre contreflèches  Des mouvement dus au retrait, fluage, déformations thermiques, etc. doivent être possibles L’ajustage d’une liaison doit être possible en 3 dimensions Des matériaux d’appui sont toujours nécessaires pour localiser les réactions d’appui et uniformiser les contraintes Plancher avec contreflèche en 2 dimensions

22. Industrialisation • Opportunités  Production sur longs bancs  Béton précontraint  Standardisation  Automatisation  Qualité d’exécution  Eviter des modifications de dernière minute Production sur bancs de précontrainte Finition semi-automatique Polissage au robot

23. Modulation • Des projets modulés sont fortement conseillés  Facteur économique important  Module de base = 3M (300 mm)  Les colonnes sont implantées sur l’axe modulaire  La longueur des planchers est en principe libre  Les noyaux sont de préférence implantés avec les faces extérieures sur les axes modulaires  La modulation n’est pas obligatoire mais influence le coût de fabrication Solutions pour Exemple d’un plancher avec les angles implantation non-modulée

24. Standardisation • Eléments préfabriqués standardisés Colonnes Poutres de toiture Poutres de plancher Planchers Dalles alvéolées sur le terrain de stockage

25. Equipement technique • Produits à techniques intégrées  Incorporation de conduites et boites électriques, rainures, etc.  Descentes d’eau dans les colonnes  Couche d’étanchéité placée en usine  etc. Elément de toiture avec étanchéité placée enusine Tuyau de descente d’eau dans une colonne

26. Equipement technique • Techniques intégrées Echange de chaleur par circulation de l’air de ventilation dans un labyrinthe formé dans les alvéoles du plancher Installation de tuyaux et conduites électriques dans les alvéoles du plancher