Zone d'aide

Domaine d'utilisation
Le prescripteur IronBIM va vous aider à déterminer les sections des profils de votre projet d’immeuble de bureaux multi-étagé en fonction de la trame que vous avez choisie et de vos exigences architecturales (hauteur sous plafond ou d'étage à étage, hauteur de plenum pour le passage des gaines, nombre d'étages, etc.).

Une fois ces données renseignées, vous pourrez simuler et comparer toutes les solutions proposées qui intègrent :

-3 types de planchers :

plancher collaborant plancher en prédalles de béton armé précontraint plancher en dalles alvéolées

-2 types de poutres acier :

profilés du commerce poutres cellulaires

-2 dispositions des solives par rapport aux poutres principales (parallèles et orthogonales)

-2 types de technologies :

construction métallique traditionnelle construction mixte

Cela fait donc 12 typologies différentes :

Chaque typologie peut être déclinée en fonction de deux autres paramètres :

-Avec ou sans poteaux intermédiaires

-Avec variation du nombre de solives possibles en fonction de la nature du plancher

Nota : Les charges renseignées par défaut sur les planchers sont celles réglementaires. Pour les immeubles de bureaux, les charges permanentes sont de 1 kN/m² (100 daN/m²) et les charges d'exploitation sont de 2,5 kN/m² (250 daN/m²). Avec un peu de pratique, il est possible de modifier ces valeurs pour tester des cas particuliers (planchers moins lourds, charges d'exploitation supérieures à la réglementation, etc.). Les calculs sont fait selon les spécifications des Eurocodes en vigueur.
Stabilité
Le contreventement vertical de la structure est assuré par la présence de circulations verticales en béton armé ou maçonneries. Ces éléments reprennent l’ensemble des charges horizontales qui lui sont appliquées ainsi que les charges verticales transmises par les éléments de la structure métallique qui s’y appuient.
La réglementation incendie implique la présence de ces dispositifs de circulation (évacuation) à distance suffisante pour assurer la stabilité de la structure ; le prescripteur IronBIM ne considère donc que le cas isostatique des structures économiquement plus avantageuses.
Cependant et en cas de doute, et partant du principe qu'il est plus facile d’ôter un contreventement initialement prévu que d'en rajouter, le concepteur est invité à prévoir ces contreventements verticaux : 3 croix de Saint-André (ou portiques), non toutes parallèles, aux endroits les mieux indiqués et ne laissant pas une distance supérieure à 40 mètres sans contreventement. Pour rappel, ces contreventements sont à mettre en place étage par étage et de préférence superposés.

Un joint de dilatation est requis tous les 50 mètres. Pour autant, la construction métallique ne nécessite pas de double poteau au droit de ces joints de dilatation, ces derniers sont intégrés dans les assemblages entre poutres et poteaux concernés.

Le contreventement horizontal (croix de Saint-André) n’est pas pris en compte car il n’influe pas les résultats du prescripteur IronBIM dans le cas de solutions constructives en structure métallique classique. En revanche, dans le cas d’une construction mixte, le contreventement horizontal est assuré par la dalle béton et sa connexion aux poutres et solives. La construction mixte est impossible avec les dalles alvéolées, requise avec les poutres cellulaires et aux choix pour les planchers collaborants et les planchers en prédalles précontraintes.
Trames
Une construction métallique ou mixte favorise les grandes portées. Il faut toutefois éviter de dépasser 162 m² entre 4 poteaux (trame 18 x 9 m).

Commencer par définir les poteaux incontournables (angles de bâtiment, changement de volumétrie, etc.) en appuyant les poutres sur les éléments de stabilité verticale (cages d’escalier et/ou d’ascenseur).

IronBIM appelle la portée, la profondeur du bâtiment (le sens transversal) ; les travées sont dans le sens longitudinal. Si la répétitivité de la trame est souhaitée, elle n’est pas obligatoire.

Dans le cas des immeubles de bureaux, il est d’usage de mettre les poteaux à l’intérieur du bâtiment, à environ 0,50 mètre des nez de planchers ; ceci facilite la conception de la façade qui passe devant ces nez de planchers.

Dans le cas ci-dessous, les premiers porteurs verticaux sont les circulations verticales et les angles du bâtiment ; cela détermine les files A et B et les files 1, 2, 3, 5, 6 et 7. Les plus grands intervalles sont divisés en fonction de l’exigence de trame :

-Si A et B sont distant de plus de 18 mètres, il sera sans doute nécessaire de rajouter un poteau intermédiaire

-Si A et B sont distant de 18 mètres, alors la distance entre files de travées ne devra pas excéder 9 mètres et, dans l’exemple, on a rajouté la file 4.
Optimisation d’une structure pour un projet
Ce qu’il faut retenir :

1. Plus la portée est grande, plus la retombée de poutre est importante et donc plus l’épaisseur du plancher complet (du dessous de plafond au dessus de plancher) est importante
Une solution technologique conduisant à une réduction de l’épaisseur de plancher conduit à une économie sur la façade

2. Moins il y a de poteaux, moins il y a de fondations
Une solution technologique permettant des grandes portées conduit à une économie sur le lot terrassements-fondations.

3. Les poutres cellulaires permettent de passer les CVC sans recours à un plénum pour passer sous les poutres.
Les poutres cellulaires diminuent significativement l’épaisseur des planchers et conduisent à une économie sur la façade.

4. Plus les poteaux d’une structure sont rapprochés, moins les sections de profils sont importantes et plus la structure est légère et donc économique.
Un choix délibéré de structure légère conduit à un faible coût mais génère une perte de surface exploitable et pénalise la flexibilité du bâtiment.