TECHNOLOGIE DE LA CONSTRUCTION II Travaux de montage des elements prefabriques Chapitre I INDUSTRIALISATION DU BÂTIMENT I INTRODUCTION L'industrialisation du bâtiment est actuellement une des préoccupation essentielles de l'économie de tous pays du monde Or, plus que jamais dans notre histoire, les besoins sont considérables, ils sont nés de l'évolution démographique, de la concentration industrielle et de mouvement de population et cette situation est trouvée tragiquement aggravée par les destruction de la deuxième guerre mondiale Par suite, plus que jamais les efforts les plus tenaces doivent être entrepris pour que l'activité du bâtiment s'adapte au volume des besoins dans conditions économiques analogues celles que connaissent les autres fabrications industrielles L'industrialisation du bâtiment, c'est la recherche des conditions optima d'exécution des travaux de construction adaptées aux conceptions économiques modernes et aux progrès technique par une préparation minutieuse et méthodique du travail Elle implique certes l'emploi, tous les stades manutention et la mise en œuvre des matériaux, mais elle impose aussi l'organisation scientifique du chantier et plus généralement, et d'une manière aussi impérieuse, l'organisation rationnelle de toutes les fonctions quelles qu'elles soient qui concurrent l'art de bâtir: Programme, études, exécution, comptabilisation, facturation, exploitation, et quel qu'en soit le promoteur: Mtre d'œuvre techniciens de toutes disciplines, entrepreneurs et même mtre d'ouvrage La préparation est un aspect particulier de l'industrialisation C'est, en fait, grâce elle que l'évolution indispensable des professions du bâtiment a pu s'accomplir Elle découle obligatoirement d'une notion de préparation du travail et d'organisation scientifique du processus de production Si l'analyse industrielle du travail est suffisamment approfondie, la préfabrication tend vers l'incorporation de tous les ouvrages d'une construction et les opérations de chantier, réduites leur plus expression, ne constituent plus qu'un travail de montage Cette notion caractérise le degré de l'industrialisation La productivité : dans le domaine de la construction est la résultante de l'ensemble des actions tendant abaisser progressivement et d'une manière continue le rapport d'industriel et plus spécialement du salaire le plus as au prix facturé du logement Le coût du logement : est fonction la fois de sa surface et de la qualité de ses équipements : il est généralement caractérisé par le prix de revient au mètre carré construit, qui en valeur absolue et è confort égal, et s'accrt si la surface diminue La comparaison entre ces prix de revient soit être conduite avec prudence De même, la traduction en heures de main d'œuvre du coût d'un logement est d'une utilisation difficile, le degré d'évolution des éléments constitutifs de base, de même temps ou les méthodes d'analyse pouvant être infiniment variables selon la source des informations Cette incertitude de mesure des coûts n'est pas une des moindres difficultés que l'on rencontre dès que l'on veut étudier et classer sous l'angle économique les divers procédés ou modes de construction, ou lorsque l'on se propose d'étudier la variation des prix dans le temps De toute faỗon l'on peut affirmer que l'industrialisation tire son intérêt et c'est bien en vue d'en satisfaire les divers aspects que son évolution doit être conduite Les principes généraux qui la caractérisent en découlent, savoir : - Réduire les dépenses improductives (échafaudages, coffrage) grosses consommation de main d'œuvre spécialisée - Economiser celles-ci dans la fabrication et la mise en place des matériaux - Accrtre la productivité générale de la main d'œuvre restante - Eviter l'alourdissement et partant, une dépense supplémentaire de matériaux, qui est souvent la conséquence de la mise en application des trois conditions cidessus II PROBLÈMES GÉNÉRAUX III CONCEPTION ET GESTION TECHNIQUE DU PROJETS L'industrialisation ouverte permet de garantir la liberté de conception de l'architecte et la qualité de la réalisation des ouvrages par : - La détermination des dimensions des composants compatibles - La prévision des assemblages avec l'intervention minimale pour la finition sur le chantier - La conception technique de la fabrication par l'étude préalable des contraintes de mise en œuvre IV PROCẫDẫS DE STRUCTURE PORTEUSE PRẫFABRIQUẫE Panneaux de faỗade porteuse, refends, planchers en pré-dalles ou planchers préfabriqués totalement Poteaux, poutres et planchers préfabriqués Poutres préfabriquées Ex : Fondation avec longrines préfabriquées, charpentes Planchers préfabriqués avec dalles alvéoles pour grandes portées prenant appui sur des voiles béton armé ou des poutres préfabriquées Structures en celles tridimensionnelles Poteaux, poutres, fermes et panneaux des toitures (ouvrage industriels) Chapitre II TRAVAUX DES PRÉPARATIONS I TRANSPORT D'ÉLÉMENTS PRÉFABRIQUÉS Eléments pour travaux de bâtiments suivants leur destination a Structure verticale ou horizontale - Poteaux un ou plusieurs niveaux - Poutres porteuses de plancher - Plancher dalles pleines - Pré-dalles - Dalles alvéolées - Balcons préfabriqués b Circulation - accès Escaliers préfabriqués + Droits + Balancés + Hélicoïdaux c Faỗade, refends, autres - Panneaux de faỗade avec ou sans acrotère - Encadrement de baie - Panneaux d'allège - Voiles intérieures - Cages d'ascenseur Remorques de transport Le transport des éléments préfabriqués peut s'effectuer : a En position verticale au moyen de chevalets - Chevalets situés dans l'axe de la remorque de type A - Chevalets parallèles de type B destinés maintenir des panneaux sur les côtés extérieur et intérieur - Chevalets de type C pour un chargement dans l'espace aménagé centrale b En position horizontale - Cas de dalles alvéolées - Cas de pré-dalles - Cas de poutres, poutrelles préfabriquées - Cas de poteaux Exigence vis-à-vis de la stabilité et de la sécurité Les éléments sont préfabriqués dans l'usine et transportés sur le chantier par le camion, semi-remorque, par le train ou le bateau Ces moyens de transport doivent être spécialement aménagés avec dispositifs adaptés pour : - Arrimer chaque élément pris isolément (ni basculement, ni glissement longitudinal ou transversal) - Interdire le glissement en pied des éléments verticaux par un calage - Résister aux efforts dynamiques transmis par effet de force centrifuge, décélération, accélération, vibration… - Accéder en sécurité par échelles ou passerelle afin d'effectuer les manœuvre d'élingage, désélingage, arrimage, désarrimage, ripage, calage, etc - Eliminer les risques principaux lors des opérations de chargement et déchargement (coincement de membres, écrasement, chutes) Le transport l'usine ou sur chantier doit respecter le plan de circulation prévu La marche arrière est interdite Les voies doivent être stabilisées, sans dévers exagéré, ni perte importante, sinon in signaleur est nécessaire Notice avec recommandations techniques : Elle est fournie au chantier par l'usine de préfabrication avec les préconisations respecter : - Opérations de chargement et déchargement • La résistance d'élément préfabriqué au moment de transport soit être attendu d'au moins 70% [Rb] • Pendant le transport, les éléments préfabriqués doivent être arrangés de manière que les efforts apparus dans les éléments soient de mêmes espèces que le calcul - Méthode d'arrimage et calage : • Il faut utiliser les pièces de bois pour calcer les éléments préfabriqués flexion La place mettre le cale dépend de chaque type d'élément, mais généralement coïncident la position des crochets de levage • La position des cales d'éléments supérieurs doit être coïncidée celle des inférieurs - Poids des éléments vis-à-vis de l'engin de levage et ses performances Les engins de levage doivent être capables de réaliser les opérations de manutention - Aire de stationnement du véhicule doit être non inclinée, sans dévers - La hauteur des éléments installés dans les trains ou dans les camions ne doit dépasser de 3.8m et leur longueur doit assurer une circulation normale dans les carrefours, les détours, etc V AMÉNAGEMENT DES ÉLÉMENTS PRÉFABRIQUÉS SUR LES CHANTIER Lorsque les éléments préfabriqués sont déjà transportés au chantier, tout de suite ils seront déchargés de manière suivant : Les grues spécialisées (en général, grue sur porteur) prennent directement les éléments préfabriqués sur les camions et déposent ces éléments leur position Les grues sur porteurs déchargent les éléments préfabriqués et aménagent sur la plate forme et puis la grue de montage continue leur travail Dans le cas dernier, on doit suivre les principes suivants : - Les éléments préfabriqués doivent être aménagés la portée de la grue de montage - Les éléments seront posés sur les cales en bois et appuis sur les chevalets - Ils sont posés de manière qu'ils facilitent l'activité de la grue de montage 9 Ci-dessous on va présenter un schéma de l'aménagement des éléments préfabriqués sur le chantier (d'une œuvre industriel) a Engins de levage utiliser + Grue mobile chenilles + Grue mobile pneus + Grue tour b Outils et accessoires + Câble simple + Palonniers + Ancres de levage + Contre-fiches (Etais du poteau) c Composant de la structure + Fondation en béton armé coulée en place + Poteaux préfabriqués en béton armé + Poutres préfabriquées de chemin de roulement + Panneaux préfabriqués de toiture en béton armé 10 Montage d'une œuvre industrielle en utilisant les grues mobiles Note: I - déplacement de la grue pour le montage des poteaux II - déplacement de la grue pour le montage des poutres de chemin de roulement III - déplacement de la grue pour le montage des fermes et des panneaux de toiture IV - déplacement de la grue pour le montage des panneaux en faỗade 11 Amộnagement des ộlộments prộfabriquộs pour le montage d'un ouvrage civil VI TRAVAUX DE PRÉ-MOTAGE Dans la construction des ouvrages industriels, il y a des éléments de grandes dimensions et ils sont très lourds Pour faciliter le transport ces éléments sont fabriqués en ou pièces et sur le chantier ils seront assemblés avant d'être posés leur lieu par la grue de montage, ce processus appelé "Pré-montage" • Ces travaux présentent les avantages suivants : - Le coefficient d'utilisation de grue sera augmenté - Le temps d'exécution sera réduit considérablement - Réduire un grand nombre d'échafaudages - Réduire aussi les dépenses dans les travaux de pré-montage • Lieu réaliser ces travaux 12 On peut choisir une surface du chantier pour réaliser les travaux de prémontage, mais les éléments préfabriqués seront aussi pré montés dans le même surface réservée aux travaux de montage de l'ouvrage • Outils utiliser dans le pré-montage - Cales - Supports - Tendeurs - Câbles - Contre-fiches - Palonnier • Procédé des travaux de pré-montage - Tout d'abord, on doit poser ou préparer les cales ou les supports nécessaires - Ensuite, les pièces d'élément seront posées sur les cales ou sur les supports - Ces pièces seront ajustées jusqu'à la position correcte - Les contre-fiches, câbles ou barre d'acier équipée de tendeur seront appliqués pour fixer provisoirement les pièces - Après la vérification d'élément pré-monté, on va fixer définitivement les joints Remarque : - Les pièces doivent être am1nagées la portée de la grue - Pour une toiture composée d'élément en acier, on peut pré-monter tous les éléments sur le sol et puis la pose sur sa place VII RENFORCEMENT DES ÉLÉMENTS PRÉFABRIQUÉS On constate que les éléments préfabriqués dans l'usine seront transportés sur le chantier au moyen de transport spécialisé Pendant le transport, ces éléments doivent être posés sur les cales de manière que les efforts apparus dans ces éléments soient de même espèce du calcul Mais c'est très difficile parce qu'il dépend du type de l'outil de levage et aussi de la dimension d'éléments préfabriqués de l'ouvrage 13 Pour les éléments préfabriqués en béton armé, le renforcement n'est pas nécessaire Les cas suivants seront obligés renforcer : Cas de la ferme en acier de portée L < 15m 14 .. .Chapitre I INDUSTRIALISATION DU BÂTIMENT I INTRODUCTION L'industrialisation du bâtiment est actuellement... celles tridimensionnelles Poteaux, poutres, fermes et panneaux des toitures (ouvrage industriels) Chapitre II TRAVAUX DES PRÉPARATIONS I TRANSPORT D'ÉLÉMENTS PRÉFABRIQUÉS Eléments pour travaux de