Rapport coulé contre préfabriqué

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

SOMMAIRE SOMMAIRE ................................................................... ..................................................................................................... .............................................. ............ 1 LISTE DES FIGURES ........................................................................................ .................................................................................................... ............6 LISTE DES TABLEAUX .................................................. .................................................................................... .............................................. ............9 REMERCIEMENT....................................................................................... ........................................................................................................ ................. 11 RESUME ................................................................... ..................................................................................................... ................................................. ............... 12 CHAPITRE 1 : INTRODUCTION ................................................................. ................................................................................. ................15 CHAPITRE 2 : GENERALITES SUR LA PREFABRICATION : ....................................... .......................................17  2.1.

........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... .................... .......17  L’aspect réglementaire : ...........................

 2.2.

....................................... .......................... ........................... ........................... .......................... .................. .....17  L’aspect méthodologique méthodologique : ..........................

 2.3.

 Aptitude des constructions constructions à la préfabrication préfabrication : .......................... ........................................ ........................... ..................... ........ 19 CHAPITRE 3 : L’INTERET DE LA PREFABRICATION  PREFABRICATION  ................................................20

 3.1.

La réduction de la quantité de la main d’œuvre : ......................... ....................................... ........................... ..................... ........ 20

 3.2.

........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .............20 L’industrialisation : ...........................

 3.3.

Le gain du temps : ....................... ..................................... ........................... .......................... .......................... .......................... ........................... ..................... ....... 21

 3.4.

Le gain en coffrage et en étaiement: .............................. ........................................... .......................... ........................... ......................... ...........21

 3.5.

La qualité : ......................... ....................................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... .. 22

 3.6.

Répondre à des contraintes contraintes : ................................... ................................................ .......................... ........................... ........................... ................. .... 22 CHAPITRE 4 :................................................................. :................................................................................................... ............................................ .......... 24

 APPROCHES DE LA PREFABRICATION PREFABRICATION ................................... ................................................................... ................................ 24 4.1.

 Approche élémentaire élémentaire : Utilisation de la préfabrication comme procédé d’exécution:  d’exécution: .. 25

4.1.1.

Les poutres :.................................. ............................................... .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .............25

4.1.1.1.

Les dimensions de la poutre préfabriquée préfabriquée : ..................... ................................... ........................... ..................... ........ 25

4.1.1.2.

Les moules à utiliser : .................................. ............................................... .......................... ........................... ........................... ................. .... 28

4.1.1.3.

Les dispositifs de manutention : ..................... ................................... ........................... .......................... .......................... .............30

4.1.1.4.

 Analyse structurale structurale : ......................... ...................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... .. 36

Page 1

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  4.1.2.

Les dalles :..................................... .................................................. .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .............42

4.1.2.1.

Les dimensions des prédalles: ................... ................................ .......................... .......................... ........................... .................... ...... 43

4.1.2.2.

Les moules à utiliser : ................................ ............................................. .......................... ........................... ........................... ................... ......45

4.1.2.3.

Les dispositifs de manutentions : .......................... ........................................ ........................... .......................... .................. ..... 46

4.1.2.4.

 Analyse structurale structurale : ......................... ...................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... .. 47

4.1.3.

Les escaliers : ......................... ....................................... ........................... .......................... .......................... .......................... ........................... ................... ..... 48

4.1.3.1.

Les dimensions des escaliers préfabriqués: préfabriqués:.......................... ........................................ ........................... ................ ... 49

4.1.3.2.

Les moules à utiliser : ........................... ......................................... ........................... .......................... ........................... ....................... ......... 49

4.1.3.3.

Les dispositifs de manutentions : ..................................... ................................................... ........................... ..................... ........50

4.1.3.4.

 Analyse structurale structurale : ......................... ...................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... .. 50

4.1.4.

Les murs en panneaux préfabriqués : ......................... ....................................... ........................... .......................... ................. .... 50

4.1.4.1.

Les dimensions de l’élément préfabriqué : .......................... ........................................ ........................... .................. ..... 51

4.1.4.2.

Les moules :..................................... .................................................. .......................... .......................... ........................... ........................... .................. .....51

4.1.4.3.

Les dispositifs de manutention : ..................... ................................... ........................... .......................... .......................... ............. 52

4.1.4.4.

 Analyse structurale structurale ......................... ...................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ................. .... 52

4.1.5.

Les poteaux : .......................... ........................................ ........................... .......................... .......................... .......................... ........................... .................... ...... 53

4.1.6.

Les longrines :................................. .............................................. ........................... ........................... .......................... ........................... ........................ .......... 53

4.2.

 Approche d’ensemble d’ensemble : : Adoption de la philosophie conceptuelle de la préfabrication : . 54

4.2.1.

L’intérêt de l’approche d’ensemble : .......................... ....................................... .......................... ........................... ...................... ........54

4.2.1.1.

Respect de la philosophie conceptuelle spécifique : ...................................... .......................................... .... 54

4.2.1.2.

Utilisation d’un maximum de solutions standards : ........................... ........................................ ............... .. 56

4.2.1.3.

Possibilité de l’utilisation de la précontrainte : .......................... ........................................ ........................ .......... 58

4.2.1.4.

Les tolérances dimensionnelles : ......................... ...................................... ........................... ........................... ..................... ........58

4.2.1.5.

L’industrialisation du processus de f abrication abrication : .......................... ........................................ ...................... ........59

4.2.1.6.

Simplification des détails : ................................... ................................................ .......................... ........................... ..................... ....... 60

4.2.2.

Réduction de la consommation en matière première : .................... .................................. ....................... ......... 60

4.2.2.1.

Les poutres : ........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... ......................... ............ 60

4.2.2.2.

Les dalles : ......................... ....................................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... ................. .... 61

4.2.2.3.

La suppression de l’étaiement :..................................... .................................................. .......................... .......................... .............62

CHAPITRE 5 : REGLEMENTATION DES ASSEMBLAGES : ......................................... ......................................... 63  5.1.

 Justification parasismique parasismique des assemblages: assemblages: ......................... ....................................... ........................... .......................... ............... .. 63

 5.2.

Vérifications à apporter aux assemblages : ......................... ....................................... ........................... .......................... ................. ....67 

5.2.1.

Prédalle – dalle rapportée / élément porteur : ..................... .................................. ........................... ....................... ......... 68

5.2.1.1.

Contrainte de cisaillement longitudinale :....................... :..................................... ........................... .................... ....... 68

5.2.1.2.

 Valeur de calcul de la résistance résistance au cisaillement cisaillement :...................... :.................................... ....................... ......... 69

5.2.1.3.

 Armature d’effort d’effort tranchant :........................ :..................................... ........................... ........................... .......................... ................71 ...71

Page 2

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  5.2.2.

Poteau - Poutre :........................ ...................................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... ..72

5.2.2.1.

 Valeurs de calcul des effets effets de l’action ........................... ........................................ ........................... ........................ .......... 72

5.2.2.2.

Mécanismes de transmission de l’effort tranchant : ........................... ........................................ ............... .. 73

5.2.2.3.  Vérification de la compression compression diagonale : .......................... ........................................ ........................... ................. .... 75 5.2.2.4.

Détermination du confinement approprié : ........................... ........................................ .......................... ............... ..76

5.2.2.5.

Dispositions particulières selon la classe de ductilité : .............................. ...................................... ........78

CHAPITRE 6 : ETUDE DE CAS : MEDIATHEQUE A KHOURIBGA ............................ ............................ 79 6.1.

Présentation du projet : ......................... ....................................... ........................... .......................... ........................... ........................... ..................... ........79

6.2.

Problématique :......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ..................... ....... 80

6.3.

Etude de faisabilité : .......................... ....................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ......................... ............ 80

6.3.1.

Les poutres :............................. ........................................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... ................. .... 81

6.3.1.1.

Détermination des poutres à préfabriquer préfabriquer : .................................... ................................................. ................... ...... 81

6.3.1.2.

 Analyse structurale structurale : ......................... ...................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... ..82

6.3.2.

Les dalles :..................................... .................................................. .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .............83

6.3.2.1.

Détermination des prédalles à préfabriquer préfabriquer : .................... .................................. ........................... ................... ...... 83

6.3.2.2.  Analyse structurale structurale : ......................... ...................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... 84 6.3.3.

Les poteaux : .......................... ........................................ ........................... .......................... .......................... .......................... ........................... .................... ......85

6.3.4.

Les escaliers : ......................... ....................................... ........................... .......................... .......................... .......................... ........................... .................... ......85

6.3.5.

Les semelles et les longrines : ................. .............................. .......................... ........................... ........................... .......................... ............... .. 85

6.3.6.

Les voiles :................................. .............................................. .......................... .......................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 86

6.3.7.

L’installation de chantier : .......................... ........................................ ........................... .......................... ........................... ....................... ......... 86

6.3.7.1.

Choix des grues et de leurs emplacements : ........................... ........................................ .......................... ............... 86

6.3.7.2.

L’aire de préfabrication : ........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... ................... ......87

6.3.7.3.

Dimensionnement de l’aire de stockage : ...................................... ................................................... .................... ....... 88

6.3.8.

Le planning de la préfabrication préfabrication : .............................. ........................................... .......................... ........................... ..................... ....... 89

6.3.8.1.

La préfabrication préfabrication des poutres : .................................. ................................................ ........................... .......................... ............... 89

6.3.8.2.

La préfabrication préfabrication des prédalles : ................. .............................. .......................... ........................... ........................... ................ ... 90

6.3.9.

Dimensionnement des palonniers : ............................... ............................................ ........................... ........................... ................. .... 91

6.3.9.1.

Le palonnier des poutres : ....................... .................................... .......................... .......................... ........................... ...................... ........ 91

6.3.9.2.

Le palonnier des prédalles : .......................... ....................................... ........................... ........................... .......................... ............... ..92

6.4.

Etude économique : ........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... ......................... ............ 94

6.4.1.

Etude économique de la variante coulée : .......................... ....................................... .......................... ......................... ............ 94

6.4.1.1.

Etablissement du planning : ......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... ............... 94

6.4.1.2.

Calcul du coût de la main d’œuvre .......................... ........................................ ........................... .......................... ................ ... 99

6.4.1.3.

Calcul du coût du coffrage : .......................... ....................................... ........................... ........................... .......................... ............. 100

6.4.1.4.

Coffrages des voiles : .......................... ....................................... ........................... ........................... .......................... ........................ ........... 105

Page 3

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  6.4.1.5.

Calcul du coût de l’étaiement : .......................................................................... 105

6.4.1.6.

Calcul du coût de la finition :............................................................................. 108

6.4.1.7.

Calcul des frais de chantier : .............................................................................. 109

6.4.1.8.

Calcul des frais de siège :...................................................................................... 111

6.4.2.

Etude économique de la variante préfabriquée : ..................................................... 112

6.4.2.1.

Etablissement du planning : ............................................................................... 112

6.4.2.2.

Calcul du coût de la main d’œuvre : ................................................................... 113

6.4.2.3.

Calcul du coût du coffrage : ................................................................................ 114

6.4.2.4.

Calcul du coût de l’étaiement : ........................................................................... 115

6.4.2.5.

Calcul du coût de la finition :.............................................................................. 116

6.4.2.6. Calcul des frais de chantier : ............................................................................... 116 6.4.2.7.

Calculs des frais spécifiques de la préfabrication : ............................................ 118

6.4.2.8.

Calcul des frais de siège :..................................................................................... 119

6.4.3.

Calcul de la différence : .............................................................................................. 119

CHAPITRE 7.............................................................................................................. 121  ANALYSE DES RESULTATS....................................................................................... 121 7.1.

 Analyse globale : .............................................................................................................. 121

7.1.1.

Coffrage :..................................................................................................................... 121

7.1.2.

L’étaiement : ............................................................................................................... 121

7.1.3.

La main d’œuvre .........................................................................................................122

7.1.4.

Les frais relatif à la préfabrication : ...........................................................................122

7.2.

 Analyse détaillé:............................................................................................................... 122

7.2.1.

Comparaison de la durée : ......................................................................................... 123

7.2.2.

Comparaison du coût de l’exécution : ......................................................................125

CONCLUSION ..........................................................................................................127 BIBLIOGRAPHIE...................................................................................................... 128  Normes et règlements :..................................................................................................................128  Articles : .........................................................................................................................................128  ANNEXES  ..................................................................................................................130

 Annexe 1 : Estimation du prix de location du coffrage et du système d’étaiement 131

Page 4

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué   Annexe 4 : Planning de la préfabrication des poutres du PH RDC

135

 Annexe 5 : Détermination des cadences d’exécution des différentes tâches

139

 Annexe 6 : Calcul des durées des tâches du Plancher Haut Sous Sol pour la  variante coulée

140

 Annexe 6 : Calcul des durées des tâches du Plancher Haut RDC pour la variante coulée

142  Annexe 6 : Calcul des durées des tâches de la Couverture pour la variante coulée 144  Annexe 8 : Code du programme du calcul du coffrage

146

 Annexe 9 : Calcul des durées de location des systèmes d’étaiement pour la  variante coulée

152

 Annexe 10 : Calcul des durées des tâches du Plancher Haut Sous Sol pour la  variante préfabriquée

154

 Annexe 10 : Calcul des durées des tâches du Plancher Haut RDC pour la variante préfabriquée

156

 Annexe 10 : Calcul des durées des tâches de a Couverture pour la variante préfabriquée

158

 Annexe 12 : Calcul de l’étaiement de la variante p réfabriquée

160

 Annexe 13 : Comparaison du coût de l’exécution

161

Page 5

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

LISTE DES FIGURES Figure 2-1 : Réalisation d'un pont sans étaiement Figure 2-2 : Intérêts de la Préfabrication

23

23

Figure 4-1 : Mode de préfabrication des poutres

26

Figure 4-2 : Poutre appuyée sur un outil de clavetage 27 Figure 4-3 : Poutre appuyée sur le poteau et les étais

27

Figure 4-4 : Difficulté d’accès aux poches centrales d’un banc de préfabrication de type multi-poches

29

Figure 4-5 : Moules avec socles en béton armé 29 Figure 4-6 : Réduction de la masse par découpage

30

Figure 4-7 : Réduction de la masse par évidement

31

Figure 4-8 : Effort de levage

31

Figure 4-9 : Douilles filetées

34

Figure 4-10 : Boucle de levage encastré 34 Figure 4-11 : Ancrage des boucles de levage

35

Figure 4-12 : Palonnier de levage des poutres

36

Figure 4-13 : La solution de préfabrication traditionnelle Figure 4-14 : Le cadre trapézoidale Figure 4-15 : Le double cadre

37

37

38

Figure 4-16 : Diagramme des sollicitations dues au levage

39

Figure 4-17 : Nombre de boucle de levage lorsque L>3,5m

40

Figure 4-18: Nombre de boucle de levage lorsque L3,5m

Et pour une poutre de longueur inférieure à 3,5m :

Figure 4-18: Nombre de boucle de levage lorsque L 5m

Mur maçonné et dressé

6

La présence ou non d’étaiement signifie un étaiement en travée ou

5 cm

non. Page 44

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

b- La largeur des prédalles : Si la longueur des prédalles, comme on vient de le voir, dépend essentiellement de la

nature de l’appui prévu, leur largeur ne dépend que du poids final de la prédalle, que l’engin de manutention devrait être capable de manœuvrer, et de la largeur total de la dalle finale. Soit l   la largeur de la dalle finale. On aura donc à préfabrique un nombre n (=l/l’) de  prédalles, de même largeur l’ ,

de tel sorte que l’engin de manutention serait capable de lever

le poids de la prédalle.

c- La hauteur des prédalles : La prédalle est un élément de coffrage en béton armé, faisant partie intégrante de

l’ouvrage. En intégrant la majorité des aciers porteurs de la dalle, elle assure la résistance du  plancher. Elle est complétée par un bétonnage sur chantier,

ce qui permet d’obtenir un

 plancher monolithique et homogène.

En pratique, l’épaisseur des prédalles est égale à la moitié de l’épaisseur de la dalle. Autrement dit, la moitié de la dalle est préfabriquée est la moitié est coulée. Cependant, la pré dalle doit avoir une épaisseur minimale de 7cm, comme c’est indiqué à  Art6 du  DTU 21.3  : « dalles

et volées d'escalier préfabriquées, en béton armé, simplement

 posées sur appuis sensiblement horizontaux ».

4.1.2.2.

Les moules à utiliser :

Les moules pour la production du préfabriqué sont normalement faits d'acier ou de contre-plaqué. Les nombreux moulages répétitifs, typiques lors de la production d'éléments de  béton préfabriqué en usine, génèrent des économies de matières premières. L'utilisation des moules en contre-plaqué est limitée à environ 20 à 50 répétitions

selon la complexité, la maintenance et la forme du moule. La production d’éléments standardisés dans des moules en acier est un pas vers une production durable. Un nombre illimité de répétitions est possible en utilisant des moules en acier. La standardisation des  produits préfabriqués réduira les coûts. Les tentatives de l'industrie du préfabriqué de standardisation des sections des éléments préfabriqués visent à réduire les dépenses et à Page 45

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  augmenter la part de marché en obtenant le nombre maximal de répétitions de chacun des moules.

Figure 4-23 : Exemple de bancs de prédalles

C'est l'outil de préfabrication pour des éléments plats. Ces tables sont adaptées à différentes dimensions. Ces tables sont assemblables pour obtenir des bancs jusqu'à 100m de longueur. Chaque élément est fabriqué dans une tôle forte raidie par des profilés, ce qui constitue un ensemble indéformable. La structure est équipée d'amortisseurs élastiques afin de  permettre une vibration externe du béton. Lorsque la préfabrication est faite sur chantier, on réalise une dalle en béton armé, sur laquelle on place une tôle métallique pour assurer un démoulage plus facile. En côtés, on  place tout simplement des madriers en bois.

4.1.2.3.

Les dispositifs de manutentions :

La détermination des dispositifs de levage et des efforts dans les douilles et les boules de levages est similaire à celle déjà citée dans le chapitre des poutres. Il faut noter ici que lors du levage d’élément  surfacique avec des élingues il faut faire attention au fait que même si 4 ancres sont utilisés, seuls deux travaillent effectivement.

En utilisant un palonnier équilibré sur 2 paires d’ancre disposées symétriquement, la charge est distribuée sur les quatre douilles ou ancres.

Page 46

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 4-24 : Répartition des efforts sur élingues et sur palonnier

Le système de levage le plus souvent utilisé, pour les prédalles, est les boucles de

levage, puisqu’elles disparaitront après l’ajout de la couche du béton à couler. Alors que dans le cas des dalles préfabriquées, on utilise les douilles.

4.1.2.4.

Analyse structurale :

La prédalle doit être vérifiée vis-à-vis du : 

Démoulage : l’adhérence entre la prédalle et le moule est très importante vu la grande surface de contact entre eux. Il faut donc huiler le moule pour diminuer cette adhérence.



Levage : il faut vérifier que la dalle puisse supporter la tension des câbles, et

qu’il n’y a pas d’écrasement du béton au niveau des boucles de levage. 

Système d’étaiement : il faut voir si on aura besoin d’étais ou la prédalle peut

être supportée seulement via l’appui sur les éléments porteurs 7……. On peut utiliser ce système qui étaye à la fois la poutre préfabriquée et la prédalle de chaque côté :

7

Voire : Tableau Erreur ! Document principal seulement.  : Valeurs de la profondeur d'appui

minimale

Page 47

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 4-25 : Etaiement de la poutre et des prédalles

Même si la dalle ne travaille pas dans le sens perpendiculaire à la jonction des  prédalles, on doit placer des armatures de liaison au niveau de la jonction de deux prédalles, et ce pour assurer le comportement monolithique de la dalle.

Figure 4-26 : Constitution d'une prédalle

Ces armatures de liaisons doivent avoir la même section et le même espacement que ceux des armatures longitudinales placées perpendiculairement à la jonction des prédalles.

4.1.3.

Les escaliers :

S’adaptant à différentes formes, dimensions et hauteurs variées, l’ escal ier bé ton en pr é fabriqu é  s’impose de plus en plus. Les modèles d’escaliers en béton préfabriqués ont un avantage ultime : ils

permettent l’accélération de la construction. Fabriqués dans des usines ou Page 48

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  sur chantier, ils sont ramenés sur les chantiers et sont rapidement utilisables dans une construction par rapport à des escaliers en béton coulé sur place. Ce sont des escaliers qui  permettent donc un usage aisé pour divers types de logements (maison individuelle, immeuble locatif par exemple). Avantages : 

Temps de pose rapide, très utile lors de délai court



Finition de bonne qualité



Exactitude des éléments

Inconvénients : 

Coût légèrement plus cher, mais compensé par le gain de temps



Dimensionnement de la grue adéquat pour pouvoir le soulever



Pose parfois délicate dans des cages d’escaliers étroite 4.1.3.1.

Les dimensions des escaliers préfabriqués:

Les dimensions de l’escalier à préfabriquer sont celles de l’escalier s’il était destiné à être coulé. Il n’y a

aucune différence.

4.1.3.2.

Les moules à utiliser :

Un grand nombre de moules servant à la préfabrication des escaliers existent sur le marché.

Leurs achats n’est cependant pas toujours une option rentable pour l’entreprise car

les dimensions des escaliers et le nombre de marches  par

volée diffèrent d’un bâtiment à

l’autre. Pour un bâtiment contenant beaucoup d’escaliers semblables , l’entreprise peut acheter ou fabriquer dans son atelier un moule. Sinon elle peut toujours se tourner vers des entreprises spécialisées dans la préfabrication d’escaliers .

Figure 4-27 : Moule pour préfabriquer les escaliers

Page 49

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

4.1.3.3.

Les dispositifs de manutentions :

Les moules souvent utilisés sont placés dans une position verticale. Il faut donc placer des boucles de levage sur le côté de la volée

d’escalier   pour pouvoir la démouler. Pour le

levage on utilise quartes douilles de levage, filetées, placées auparavant dans les marches.

4.1.3.4.

Analyse structurale :

Les volées d’escaliers doi vent être vérifiées vis-à-vis du : 

Démoulage :

l’adhérence entre la volée d’escalier et le moule est très

importante vu la grande surface de contact entre eux. Il faut donc huiler le moule pour diminuer cette adhérence. 

Levage :

il faut vérifier que la volée d’escalier puisse supporter la tension des

câbles. 

Système d’étaiement :

il faut déterminer le système d’étaiement qui serait

utilisé pour supporter les volées d’escaliers. Il faut lier les armatures en attentes de chaque côté des volées des escaliers avec

celles de l’élément porteur.

4.1.4.

Les murs en panneaux préfabriqués :

Les systèmes à murs porteurs (ou voiles) préfabriqués sont utilisés pour les parois intérieures et extérieures de bâtiments de petite et grande hauteur, en général, ces systèmes sont principalement utilisés pour des immeubles à appartements mais également pour des

hôpitaux et d’autres constructions similaires. Ils sont aussi fréquemment utilisés pour les cages d’ ascenseur. Les systèmes à voiles préfabriqués sont particulièrement efficaces comme  paroi anti-feu. Les voiles préfabriqués peuvent être réalisés en béton armé ou non armé. S’ils ne sont  pas en béton armé, des armatures périphériques sont placées uniquement aux bords des ouvertures de fenêtres et de portes.

Page 50

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

 Le DTU 22-1 [4.12],  donne la définition suivante : «On

entend par mur en panneaux préfabriqués de grandes dimensions, les

ouvrages verticaux réalisés par assemblages de parties de murs fabriquées à l'avance répondant aux caractéristiques dimensionnelles suivantes : - la longueur maximale est de l'ordre de 8 mètres, - la hauteur utile est égale à une fois la hauteur d'étage éventuellement augmentée de la hauteur de l'acrotère et de la retombée. - leur surface est inférieure à 30 m² ».

4.1.4.1.

Les dimensions de l’élément préfabriqué :

Les dimensions de l’élément à préfabriquer dépendent de ses dimensions nominales, des tolérances sur les dimensions et du poids de l’élément par rapport à la charge maximale de l’engin de manutention. La précision dimensionnelle d’un mur préfabriqué devra respecter ce qui suit  : 

On tolère une différence de 1 cm sur la longueur et la hauteur des panneaux.



La tolérance sur l'épaisseur des panneaux est de 6 mm



Le défaut de parallélisme d'arêtes prévues parallèles et limitant le panneau, mesuré perpendiculairement à leur plan, doit être au plus égal à 4 mm.



La tolérance sur la planéité locale est de 2mm.

4.1.4.2.

Les moules :

Les plaques pleines peuvent être coulées dans des batteries de moules verticaux ou  bien sur

des

tables

basculantes,

la

plaque

pleine

ou

nervurée

étant

coulée

à

l'horizontale. Lorsque le béton a atteint la résistance voulue, la table est basculée autour d'un axe horizontal afin d'avoir une position proche de la verticale, ce qui permet la manutention du panneau.

Page 51

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

4.1.4.3.

Les dispositifs de manutention :

L'implantation des boucles de levage dans le panneau doit être judicieuse. Pour les brins noyés dans le

 béton, les dimensions et longueurs d’ancrage d’une boucle

doivent être déterminées en tenant compte de la résistance supposée du béton au jour j  projeté pour la manutention.

Pour la longueur d’ancrage l a, il faut prendre :

        

(4-11)

Figure 4-28: Dispositif d'ancrage des boucles de levage pour les murs préfabriqués

4.1.4.4.

Analyse structurale

De même, les panneaux préfabriqués doivent être vérifiés vis-à-vis du démoulage, relevage et levage. Les armatures des panneaux préfabriqués doivent respecter certaines dispositions constructives minimales. L'enrobage des armatures d'un mur préfabriqué doit être au moins de 3 cm sur la face extérieure et de 1,5 cm sur la face intérieure. L'armature minimale des plaques pleines est constituée par une nappe située dans la demi-épaisseur extérieure et comprenant d'une part des aciers horizontaux et verticaux de diamètre 3 mm au moins dont l'espacement maximal est de 25 cm dans les deux directions, d'autre part des armatures périphériques de section 0,50 cm2 au moins.La masse minimale de cette nappe est de 1 kg/m2. Page 52

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Remarque :

Les voiles préfabriqués sont des éléments très lourds et difficilement manœuvrables. On peut parfois les réaliser à partir de prédalles assemblées. Un voile est composé de deux

 plaques l’une contre l’autre. Après montage, l’espace entre les deux panneaux est bétonné. Le  béton de remplissage augmente en outre la capacité portante

du voile ainsi que l’isolation

acoustique.

4.1.5.

Les poteaux :

Les poteaux ne sont pas forcément les premiers éléments que l'on choisit de  préfabriquer, et ce à cause de leur poids et surtout de la difficulté de connexion avec les

 poutres et entre eux, où il est difficile d’assurer un comportement monolithique face à des sollicitations sismiques. En général, on les utilise dans

des types d'ouvrages spécifiques ayant subi une

réflexion globale sur leurs construction ; les bâtiments industriels, par exemple. Parmi leurs avantages, on peut citer la rapidité de mise en place, la suppression du travail en hauteur et la possibilité d'intégrer des corbeaux qui sont utilisés en charpentes industrielles pour porter les poutres préfabriquées. Le poteau aussi doit être vérifié vis-à-vis des différentes étapes de la construction. Il faut noter que dans la situation du relevage, la charge admissible des douilles et ancres est réduite. Elle est inférieure ou égale à 50% de la charge admissible en traction axiale.

4.1.6.

Les longrines :

Les longrines peuvent aussi être préfabriquées. Les vérifications effectuées pour les  poutres peuvent être appliquées de la même façon. Dans tous les cas, la pose se fait très rapidement à l'aide du matériel courant de chantier. Clavetage sur chantier simplifié, coffrage, ferraillage et coulage béton en une seule

opération. L'assemblage des longrines est en général réalisé par coulage des nœuds au droit des fondations. Page 53

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

4.2. Approche

d’ensemble :

Adoption

de

la

philosophie conceptuelle de la préfabrication :

4.2.1.

L’intérêt de l’approche d’ensemble :

Il est très important de tenir compte du fait que la préfabrication permet de meilleurs résultats lorsque le projet est conçu comme une construction préfabriquée et non pas comme

une adaptation d’une conception traditionne lle coulée en place. Les avantages principaux de la préfabrication sont obtenus lorsque, lors dès la conception, les points suivants sont pris en considération:

4.2.1.1.

Respect de la philosophie conceptuelle spécifique :

Il faut bien connaître la philosophie conceptuelle spécifique de la construction

 préfabriquée, car c’est indispensable pour la réalisation d’une construction optimale et économique. 

Utiliser des systèmes de stabilisation propres à la préfabrication;

o La construction par portiques  avec colonnes et grandes poutres de toiture. Ils sont principalement utilisés pour des bâtiments comportant

de grands espaces intérieurs dégagés, comme des halls d’usine,  bâtiments de stockage, bâtiments commerciaux, etc. ;

Figure 4-29 : Construction par portiques préfabriqués

o La construction par ossature  avec colonnes et poutres comme composantes de base. Elles sont très souvent complétées par un ou

Page 54

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué   plusieurs noyaux pour assurer la stabilité horizontale. Les constructions  par ossature sont normalement utilisées pour des immeubles de  bureaux, écoles, hôpitaux, parkings, etc. ;

Figure 4-30 : Construction par ossature préfabriquée

panneaux, utilisées pour des parois intérieures o Les constructions par panneaux, de bâtiments et des noyaux centraux. Elles sont surtout utilisées dans des bâtiments résidentiels ;

Figure 4-31 : Construction Construction par panneaux portants

cellules, composées de cellules en béton o Les constructions par cellules, complètement préfabriquées. Elles peuvent être utilisées pour des salles de bain, cuisines, et cellules de garage. Dans le passé, le système a été sporadiquement utilisé pour des bâtiments entiers, entre autre pour des

hôtels, prisons, et d’autres constructions semblables.

Figure 4-32 : Construction par cellules préfabriquées

Page 55

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  

Utiliser de grandes portées;



Assurer l’intégrité constructive.

4.2.1.2.

Utilisation d’un d’un maximum de solutions standards :

La standardisation est un facteur économique important dans la préfabrication. Elle  permet de

tirer profit de la répétition et de l’expérience et se traduit par une diminution des

coûts, une

meilleure qualité, une fiabilité et une mise en œuvre plus rapide. La standardisation

 peut être appliquée dans les domaines suivants:

a- Conception modulaire : La modulation est également un facteur important dans la conception et la mise en

œuvre des bâtiments, tant pour la construction que pour la finition. En préfabrication, ceci est encore plus prononcé, surtout dans l’optique de la standardisation et des économies de  production et de construction. La modulation est couramment utilisée pour les éléments structurels des bâtiments préfabriqués. Le module de base est habituellement de 30 cm, mais 60 cm et 120 cm sont également des dimensions courantes. Les colonnes intérieures sont placées au centre des axes modulaires de la trame. Les colonnes de coin peuvent être placées contre la ligne de trame, mais cette solution est moins recommandée que la précédente. Le choix de la longueur des éléments de planchers est en principe libre. La modulation

est ici recommandée, mais elle n’a aucun impact sur le coût. Par contre, il est possible qu’il y ait des conséquences pour la modulation des éléments de façade dans le sens longitudinal des  planchers.

Les noyaux centraux ainsi que les cages d’ascenseurs sont placés de telle façon que les axes modulaires positionnés dans la direction des portées de plancher coïncident avec les  bords extérieurs des noyaux ou des cages.

Page 56

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 4-33 : Conception modulaire

La modulation en fonction de la production industrielle n’est certainement pas obligatoire, mais elle a une influence sur le coût des éléments. Elle doit toujours être vue comme une aide et jamais comme une obligation.

b- Produits standards : La standardisation des produits et des processus de fabrication est couramment appliquée dans la préfabrication. Les fabricants d’éléments préfabriqués ont standardisés leurs  produits en prévoyant une série de sections standards pour chaque type de produit. La

standardisation est d’ordinaire   limitée aux détails, aux dimensions et à la géométrie des sections, et rarement à la longueur des éléments. Parmi les produits standards typiques pour  bâtiments figurent les colonnes, les poutres, les éléments de plancher et de toiture.

Figure 4-34 : Exemple de sections standards

Page 57

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  La standardisation est un facteur économique important dans la préfabrication grâce

aux coûts de coffrage réduits, à l’industrialisation de la fabrication qui permet une  productivité élevée, à la grande expérience dans l’exécution, etc. La standardisation a également une influence positive sur l’importance de la sé rie, permettant de réduire considérablement le volume de travail par unité produite. La production en série joue également un rôle important dans le coût des produits non-standards. Enfin, la standardisation et la répétition des manipulations aident à éviter les erreurs.

4.2.1.3.

Possibilité de l’utilisation de la précontrainte :

L’utilisation de la précontrainte permet en particulier : 

La suppression des retombées des poutres si nécessaire, un nombre de poteaux ou  piliers réduits grâce à de plus grandes portées ; ces deux possibilités permettent une

augmentation de l’espace disponible et   facilitent grandement le passage des réseaux, des véhicules… 

Une  plus

grande liberté d’agencement   des plateaux qui peuvent être distribués à

volonté et suivant les époques en vastes bureaux, en logements évolutifs ou simplement en aire de stockage ; 

Des économies directes de matériaux et de coûts induits ;



Des économies indirectes sur les éléments porteurs et fondations souvent associées à :

o Une diminution et une simplification des fondations (réalisation hors nappe  phréatique),

o La qualité du parement en sous face du plancher, o Des délais de livraison réduits et une compétitivité financière globale accrue.

4.2.1.4.

Les tolérances dimensionnelles :

Des produits en béton préfabriqués présentent immanquablement des différences entre les dimensions spécifiées sur les plans et les dimensions réelles. Ces écarts doivent être connus et pris en compte dans le projet. Les exemples suivants  permettent d’éclaircir ce point:

Page 58

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  

Les écarts dimensionnels peuvent être absorbés dans les liaisons (aussi bien entre les

éléments préfabriqués, qu’entre les éléments préfabriqués et les

éléments coulés en place). 

Les matériaux d’appu i servent à absorber les irrégularités des surfaces de contact.



Les contreflèches et les écarts entre contreflèches peuvent avoir une influence sur le niveau des couches de finition.



Les mouvements dus aux retraits, aux changements de température, etc. doivent être rendus possibles.

Figure 4-35 : Combinaisons de tolérances de construction

4.2.1.5.

L’industrialisation du processus de fabrication :

La production d’éléments en béton préfabriqué doit être basée sur l’industrialisation. Elle est partiellement influencée par la conception, par exemple : 

La standardisation des composants et des détails facilite la standardisation de la fabrication;



Un placement approprié des détails, par exemple des barres d’attente, etc. réduit la durée de travail;



La limpidité des documents aide à éviter les erreurs;



Des modifications tardives compliquent le planning de production, induisent des erreurs,



etc. Page 59

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

4.2.1.6.

Simplification des détails :

Un bon projet en béton préfabriqué est caractérisé par des détails simples. Les détails trop compliqués ou vulnérables doivent être évités. Les préfabricants ainsi que leurs organisations professionnelles doivent fournir au

client, à l’architecte, à l’ingénieur, aux installateurs ainsi qu’à toutes les parties concernées  par la construction les inf ormations nécessaires relatives à la conception et la mise en œuvre.

Ceci permet de s’assurer que tous les intervenants sont familiarisés avec les méthodes spécifiques appliquées dans chaque phase du projet, ce qui permet d’en tirer l’efficacité et les avantages maximaux. C’est particulièrement le cas pour la production et le montage, puisque que les ingénieurs conseils ne sont pas forcément familiarisés avec les méthodes utilisées.

4.2.2.

Réduction

de

la

consommation

en

matière

première : 4.2.2.1.

Les poutres :

Concevoir une poutre rectangulaire préfabriquée et précontrainte associée à une dalle

assure des économies importantes mais l’on peut aussi utiliser des poutres à section plus complexe qui sont plus efficaces structuralement et moins consommatrice en matières  premières. Le prix du moule nécessaire à ce genre de poutre coûte naturellement plus cher

mais en misant sur une production de masse, le prix rapporté à l’unité peut devenir dérisoire. La figure suivante montre la consommation en matières premières de trois poutres de

même portée (12m) et soumises à la même charge d’exploitation 1.546T/m.

Page 60

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 4-36 : Consommation en matières premières pour différents types de poutres

4.2.2.2.

Les dalles :

L’utilisation d’une prédalle précontrainte combinée à un bétonnage sur chantie r afin de créer une dalle peut induire lui aussi des économies en matières premières. Des économies en coffrage sont aussi réalisées car la prédalle en supprime le besoin. La figure suivante montre la consommation en matières premières de deux dalles

d’une même portée (8m) et soumises à la même charge d’exploitation 0.391T/m ².

Figure 4-37 : Consommation en matières premières pour différents types de dalles

Page 61

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

4.2.2.3.

La suppression de l’étaiement :

Grâce à la préfabrication, on peut supprimer l’étaiement et accélérer la construction. Toutefois, ceci nécessite des éléments plus large (donc plus lourd) et plus armées afin de

supporter le poids du béton coulé. Et n’oublions pas que des éléments plus lourds consomment plus pour leur transport, leur manutention et leur mise en place. Ils nécessitent aussi des fondations et poteaux plus larges pour les supporter.

L’étaiement permet de réduire temporairement les moments de flexion dus au poids du  béton coulé sur place ce qui permet de réduire les sections nécessaires. Il faut donc voir si les économies en matières premières sont plus intéressantes que celles en étaiement. La figure suivante compare cette consommation entre des éléments étayés et des éléments non-étayés :

Figure 4-38 : Relation entre consommation en matières premières et le système d'étaiement

Page 62

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

CHAPITRE 5 : REGLEMENTATION DES ASSEMBLAGES : Une entreprise peut très bien avoir une très grande expérience dans le domaine de la construction et avoir fait ses preuves sur le terrain, elle risque toujours de se heurter à un refus

de la part du bureau de contrôle ou du maître d’ouvrage sur un procédé à utiliser , comme cela a été le cas dans le projet de la Médiathèque. Dans ce cas, l’entreprise se doit de posséder un arsenal règlementaire lui permettant de justifier

les solutions qu’elle propose. Dans cette

optique, on a établi une liste des points de discorde qui peuvent naître autour du sujet de la  préfabrication,

et l’on a déduit que les principaux sujets concernaient les connexions et les

assemblages entre les éléments. Dans ce qui suit se trouve les principales vérifications à

effectuer et qui justifient à terme l’adoption des procédés souvent utilisé par l’entreprise TGCC.

Parmi ces procédés, le clavetage est

le mode d’assembl age le plus fréquemment

utilisé. Ce procédé permet de réduire la sensibilité aux tolérances dimensionnelles et d’assurer

un comportement monolithique à l’ensemble de la structure. En effet, de légères variations par rapport à la largeur d’appui n’affectent pas l’intégrité de la struct ure, car le béton coulé  permet l’absorption de ces différences dimensionnelles et le passage des armatures nécessaire à la continuité du système.

5.1. Justification parasismique des assemblages: Les assemblages doivent être dimensionnés vis-à-vis de l'ensemble des sollicitations en respectant les hypothèses faites d'une part dans l'analyse de la structure dans son ensemble, et d'autre part, dans le dimensionnement des éléments individuels à assembler. La conception doit être telle que l'assemblage puisse supporter le déplacement nécessaire à la mobilisation de sa résistance et participer à la

dissipation de l’énergie de la structure , garantissant ainsi la

robustesse de la structure.

Page 63

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Les bureaux de contrôle mettent souvent en doute la capacité des assemblages à assurer leur rôle de dissipateur

d’énergie dans un séisme. Face à cet argument, l’Eurocode 8 a

défini un ensemble de vérifications à effectuer. Cependant, ces vérifications nécessitent des données relatives à la zone sismique du projet concerné. Ces informations sont présentes dans le RPS2000 version 2011 et peuvent, moyennant une réinterprétation, être utilisées pour apporter les justifications nécessaires.

Pour dimensionner un

assemblage, il faut tout d’abord lui affecter une classe de

ductilité. Les deux règlements citent trois niveaux de ductilité. Pour l’Eurocode 8  : L, M et H , et pour le RPS2000 : ND1, ND2 et ND3  . Ainsi, les deux règlements donnent la même définition à ces

classes, c’est juste la nomination qui diffère. On peut ainsi utiliser les règles

de l’Eurocode 8 pour les classe de ductilité définit par RPS2000, à savoir  : 

STRUCTURES PEU DUCTILES (NIVEAU 1 DE DUCTILITE : ND1 (L)) Ce niveau de ductilité correspond aux structures dont la réponse sismique doit évoluer essentiellement dans le domaine élastique et pour lesquelles le règlement n’exige pas de



prescriptions spéciales .

STRUCTURES A DUCTILITE MOYENNE (NIVEAU 2 DE DUCTILITE :  ND 2 (M)) Ce niveau est relié aux structures pour lesquelles on adopte des dispositions spécifiques leur permettant de travailler dans le domaine inélastique au cours du mouvement sismique avec une protection raisonnable contre toute rupture pré maturée.



STRUCTURES DE GRANDE DUCTILITE (NIVEAU 3 DE DUCTILITE :  ND3 (H)) Ces structures sont appelées à avoir une grande capacité de dissipation d’énergie, un certain nombre de prescriptions et dispositions techniques est exigé afin de minimiser la probabilité de rupture prématurée et de détérioration de résistance.

Une structure doit avoir un niveau de ductilité selon le comportement requis pour cette

structure qui traduit sa capacité à dissiper l’énergie provenant du séisme. Le tableau suivant, extrait du  RPS2000

version 2011, donne la classe de ductilité à affecter à une structure en

fonction de sa classe du facteur de la vitesse :

Page 64

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 5-1 : Ductilité et classe de bâtiment

Classe de bâtiment

Niveau du séisme (v : facteur de vitesse) v ≤ 0,1

0,1 ≤ v ≤ 0,2

0,2 ≤ v

ND1

ND2

ND3

Classe I Classe II Classe III

ND1

ND2

En ce qui concerne la classe du bâtiment,  RPS2000

version 2011  définit ces trois

classes : 

Classe I : Les constructions destinées à des activités sociales et économiques vitales pour la population et qui devraient rester fonctionnelles, sans ou avec  peu de dommage après le séisme (les hôpitaux, les établissements de protection

civile, les constructions destinées au stockage ou à la production…) 

Classe II: Les constructions présentant un risque en raison du grand public

qu’elles abritent (bibliothèques, centres universitaires, salle de sport, salles de fêtes…) 

Classe III: Les constructions n’appartenant ni à la classe I, ni

à la classe II, tels

que les bâtiments courants à usage d’habitation, de bureaux ou de commerce. Ainsi, pour un bâtiment de classe donnée, on peut lui octroyer une classe de ductilité selon son facteur de vitesse v, autrement dit selon la zone où se situe ce bâtiment. Le  RPS2000

version 2011 définit les cinq zones suivantes : Tableau 5-2 : Les zones de vitesse

Paramètre de vitesse

v / 1 (m/s)

Numéro de zone de vitesse Zv

0,00

0

0,07

1

0,10

2

0,13

3

0,17

4

Page 65

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Et voici le zonage sismique en vitesse donné par  RPS2000 version 2011 :

Figure 5-1 : Zonage sismique en vitesse

Page 66

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

5.2. Vérifications à apporter aux assemblages :  L’Art B.1.3 de l’Eurocode 8  stipule que lors de la modélisation des structures

 préfabriquées, il convient d’évaluer la participation des assemblages à la dissipation d’énergie de la structure : 

assemblages situés nettement en dehors des zones critiques, n’ayant pas d’effet

sur la capacité de dissipation d’énergie de la structure. 

assemblages situés en zones critiques, surdimensionnés par rapport au reste des

zones critiques de telle sorte qu’aucun comportement inélastique n’ait lieu dans ces assemblages. Pour permettre une dissipation suffisante d’énergie, ces assemblages ne doivent pas occuper chacun une longueur supérieure au tiers de la longueur de la zone critique où il est situé. 

assemblages dissipatifs procurant à la structure une capacité de se déformer de manière ductile au delà de sa limite élastique sans perte significative de

résistance, permettant ainsi l’absorption d’une grande partie de l’énergie sismique par un comportement non élastique.

Dans tout ce qui suit, K représente le facteur de réduction qui caractérise la capacité de dissipation de l’énergie vibratoire de la structure qui lui est transmise par les secousses sismiques. Ce coefficient K, donné par le RPS, est le coefficient de comportement q donné

 par l’Eurocode. Les  valeurs de K sont les suivant, donné par  RPS2000 version 2011  : Tableau 5-3 : Facteur de comportement K

Système de contreventement

ND1

ND2

ND3

Ossature en béton armé Portique en béton armé

2

3.5

5

Voile et Portique

2

3

4

Voile

1.4

2.1

2.8

Voiles couplés

1.8

2.5

3.5

Ossature en acier

Portique à nœuds rigides

3

4.5

6

Ossature contreventée

2

3

4

Page 67

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Or, pour les structures préfabriquées, l’Eurocode 8 stipule qu’il faut multiplier ce coefficient par le coefficient réducteur Kp dépendant de la

capacité de dissipation d’énergie

des structures préfabriquées dont les valeurs sont : 

k  p= 1 pour les structures dont les assemblages sont soit situés hors des zones critiques, soit dissipatifs ;



k  p= 0,75 pour les structures dont les assemblages sont situés dans les zones critiques et qui se trouvent surdimensionnés, par exemple du fait de

l’application des dispositions constructives ou du fait d’autres actions.

5.2.1.

Prédalle –  dalle rapportée / élément porteur :

Les prédalles et les poutres sont généralement combinées à du béton coulé sur place  pour acquérir la résistance nécessaire. Dans le cas des poutres préfabriquées de portée et de

résistance standards, les armatures d’effort tranchant qui traversent le joint de cisaillement sont dimensionnées afin de résister au cisaillement vertical. Cette aire développe également une résistance au cisaillement longitudinal entre la poutre préfabriquée et le béton coulé sur  place. Pour des éléments excessivement chargés comme ceux supportant des machines lourdes, le cisaillement longitudinal peut nécessiter des précautions spéciales. Plusieurs prescriptions ont été données concernant ce sujet. Les Eurocodes permettent

d’omettre les armatures de cisaillement longitudinal entre les prédalles et la dalle rapportée dans le cas de bâtiment à usage normale, si l’on s’est assuré de la rugosité de la surface de la  prédalle. Des recherches ont démontré que la résistance nominale ultime au cisaillement

longitudinal d’un contact rugueux sans armatures pouvait aller jusqu'à 79 3Kpa. Ces tests sont  basés sur un chargement équivalent statique et sur un chargement cyclique d’un million de cycle.  L’   Eurocode

2.1-3  définit le joint rugueux comme un joint dont la surface a été

scarifiée avec des reliefs d'au moins 3 mm de profondeur espacés d'environ 40 mm, ou dont la surface peut etre equivalente à cette derniere.

5.2.1.1.

Contrainte de cisaillement longitudinale :

Pour le calcul de la contrainte de cisaillement longitudinale développée à l'interface d'une dalle rapportée et d'un élément préfabriqué dans le cas général, i l

faut, d’après l’ Art Page 68

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

4.5.3.3 de  L’Eurocode 2.1-3, tenir compte de la variation de la force longitudinale dans la dalle rapportée, qui est une fraction de la force longitudinale totale agissant dans l'élément composite. La contrainte de cisaillement dans une section quelconque peut être calculée à l'aide de l'équation :

     

(5-1)

Avec : 

 b :est le rapport de la force longitudinale agissant dans la dalle rapportée et de la force longitudinale totale M Sd / z , les deux étant calculées pour la section considérée ;



VSd : est l’effort tranchant transversal



z : est le bras de levier résultant de l'équilibre de la section vis-à-vis du moment de flexion concomitant ;



 bj : est la dimension transversale de l'interface (par exemple, largeur d'un joint horizontal) ;

Figure 5-2: bj la dimension transversale de l'interface dans le cas de prédalle

5.2.1.2.

Valeur de calcul de la résistance au cisaillement :

La valeur de calcul de la résistance au cisaillement (pour les joints des éléments composites, y compris les joints entre voiles ou poutres et dalles préfabriqués) par unité de surface est la suivante :

Avec :

     ))  

(5-2)

σn: la contrainte due à l'effort normal s'exerçant sur le joint, comptée  positivement dans le cas d'une compression et négativement dans le cas d'une traction. Elle doit rester inférieure à 0,6 f cd ;



q=As/A j avec As la section droite de l'armature traversant le joint, y compris les éventuelles armatures d'effort tranchant et A jla surface du joint.



a : l’angle entre l’armature et le plan de cisaillement pris entre 45° et 90°  ;

Page 69

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  

τRd : la valeur de calcul de la résistance au cisaillement donnée dans les tableaux ci-dessous.



 : le coefficient de frottement donné dans le tableau ci-dessous.



 f yd : valeur de calcul de la limite élastique de l’acier.



 f ck   est la valeur caractéristique de la contrainte de compression à rupture du  béton



  m

 f cd(= f ck /γc) : valeur de calcul de la résistance à la compression du béton. m : le facteur d'efficacité = 0,7 –  f ck / 200 0,5 pour les bétons de classe de résistance 



C50/60 (4.121)

0,4 pour les bétons de classe de résistance > C50/60 Tableau 5-4: les valeurs de K T et μ

Tableau 5-5: valeur de

τRd en N/mm² avec γc=1.5 pour différentes classe de résistance de béton

Page 70

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

5.2.1.3.

Armature d’effort tranchant :

On peut se passer d’armature d’effort tranchant si  :

      

(5-3)

Sinon on détermine la section d’armature nécessaire à partir de l’équation précédente, tout en assurant un ancrage convenable de chaque côté de l'interface. Lorsqu’il n’y a pas suffisamment d’espace pour appuyer la dalle préfabriquée (sur une  poutre de petite largeur par exemple ou sur un voile), on peut utiliser la disposition présente dans la figure ci-dessous. Les barres diagonales prenant naissance au sein de la prédalle et

s’étendant au delà de l’élément porteur vers la dalle rapporté sont dimensionné es de façon à assurer la résistance au cisaillement verticale nécessaire à la dalle.

Figure 5-3 : Assemblage diagonale des prédalles

Ce mécanisme assure un joint tellement sûr que même si la dalle préfabriquée n’est appuyée en aucune partie sur le voile, la connexion continuera à être adéquate, car la totalité du cisaillement verticale sera repris par les diagonales. Et grâce aux armatures supérieures servant à reprendre le moment négatif, le mécanisme peut développer des forces de compression sur la face en contact de la prédalle. Ce qui crée un supplément de résistance dû

à l’effort de frottement.

Page 71

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

5.2.2.

Poteau - Poutre :

Pour dimensionner

le nœud poteau –   poutre, il faut que les efforts tranchants

horizontaux appliqués à la périphérie du noyau du nœud soient déterminés en tenant compte des conditions les plus défavorables sous action sismique, c’est -à-dire des conditions données  par le dimensionnement en capacité pour les extrémités des poutres qui sont concourantes, et  pour les valeurs compatibles les plus faibles des efforts tranchants dans les éléments structurellement associés.

Pour satisfaire à cette prescription, les nœuds doivent être dimensionnés conformément à leurs classes de ductilité, en prenant en compte les valeurs de calcul des

effets de l’action et l’évaluation de la résistance de calcul.  Notons que juste les nœuds de classe de ductilité ND2 et ND3 qui doivent être dimensionnés.

Les nœuds de la classe ND1 doivent juste satisfaire quelques dispositions

 particulières qu’on citera après.

5.2.2.1.

Valeurs de calcul des effets de l’action

 L’Article 2.10.1.2 de l’Eurocode 8 donne des expressions simplifiées pour calculer les efforts tranchants sollicitant le noyau en béton 

des nœuds  :

 pour les nœuds poteau-poutre intermédiaires :

    ((        

(5-4)

 pour les nœuds poteau-poutre de rive : (5-5)

Page 72

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 5-4 : Efforts tranchants horizontaux sollicitant les nœuds poteau-poutre

Avec : 

V C : résulte du calcul pour la combinaison considérée.



 f yd : valeur de calcul de la limite élastique de l’acier.



 AS1 , AS2 : Section des armatures des poutres.



 : Coefficient dépendant de la classe de ductilité donné à l’ Art 2.10.2 de l’Eurocode 8 : Tableau 5-6 : Valeur du coefficient γrd en fonction de la ductilité

Classe de ductilité

ND2

ND3



1,15

1,25

Les efforts tranchants sollicitant les nœuds doivent correspondre à la direction la plus défavorable de l’action sismique, qui influence le choix des valeurs  AS1, AS2 et V c à introduire dans les expressions citées au-dessus.

5.2.2.2. Selon l’   Art

Mécanismes de transmission de l’effort tranchant :

2.10.1.3de l’Eurocode 8, la transmission de l’effort tranchant à travers le

noyau du nœud peut être réalisée par l’un des deux mécanismes suivants :

Page 73

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

a- Mécanisme de bielle diagonale : Le mécanisme de bielle diagonale est prép ondérant

lorsqu’aux sections transversales

d’extrémités des  poutres se sont formées uniquement des fissures de flexion de faible ouverture (dues à une inversion antérieure de faible amplitude des moments), qui se sont refermées. Les forces de compression horizontales des poutres sont alors transmises à travers la zone de béton comprimé et se combinent avec les forces verticales de la zone comprimée

du poteau. Ainsi se forme une bielle comprimée diagonale, en équilibre à l’intérieur du nœud.

Figure 5-5 : Mécanisme de bielle diagonale

b- Le mécanisme de confinement :

Le mécanisme de confinement est prépondérant lorsqu’aux sections d’extrémité s des  poutres se forment des fissures de flexion de grande ouverture (correspondant à un allongement important permanent des barres

d’acier, dû aux inversions antérieures de grande

amplitude des moments fléchissants), fissures qui ne peuvent pas se refermer par la suite. Alors les forces horizontales de compression dues aux moments fléchissants sont transmises  principalement par les armatures des poutres, et il ne se forme pas de bielle diagonale. De  plus, la

 plastification des armatures comprimées de chaque côté du nœud engendre des

contraintes d’adhérence importantes   concentrées le long de leur partie centrale. Ainsi, la formation de nombreuses fissures diagonales à l’intérieur  du noyau du nœud ne peut pas être exclue.

Page 74

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 5-6 : Mécanisme de confinement

5.2.2.3.

Vérification de la compression diagonale :

L’Eurocode 8 stipule que la compression diagonale induite par le mécanisme de bielle ne doit pas dépasser la résistance du béton. Pour satisfaire cette condition, il faut que l’effort tranchant agissant sur le nœud, c.à.d. V  jhd calculé ci-dessus, soit inférieur à une valeur limite, voici l’évaluation de la résistance de calcul : 

 pour des nœuds poteau-poutre intermédiaires :  = 20 V   jh dli m 



  

(5-6)

 pour des nœuds poteau-poutre de rive : V   jh dli m  = 15

  

(5-7)

Avec : 

 : est la valeur de calcul de la résistance au cisaillement donnée par le tableau 5-5, en fonction de la classe du béton coulé en place ou de celle de l'élément préfabriqué si elle est plus



faible

  :

largeur d’un poteau dans la direction d’une poutre

structurellement associée. 

 : largeur d’un poteau, parallèlement à la largeur bw d’une poutre structuralement associée

 

 : largeur de l’âme d’une poutre   : longueur effective du nœud, déterminée comme suit  : 

si bc > bw: Page 75

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 



si bc > bw :

Figure 5-7 : Largeur effective du nœud

 Notons que les efforts tranchants limites, qu’on vient de citer, correspondent à un nœud de bâtiment ordinaire. Pour les nœuds des éléments préfabriqués, il faut diviser ces efforts tranchants limites par ces deux coefficients, selon l’ Art B.2.2 de l’ Eurocode 8 : 

γ’ Rd : coefficient complémentaire tenant compte de l’incertitude du modèle  : γ’ Rd=

1,30/1,20/1,10pour

les

classes

«ND3»,

«ND2»

et

«ND3»

respectivement. 

γ cyl : coefficient réducteur tenant compte de la dégradation de la résistance,  peut être pris égale à 1,15.

5.2.2.4.

Détermination du confinement approprié :

Un confinement approprié (horizontal et vertical) du nœud doit être prévu afin de réduire la contrainte de traction diagonale maximale du béton.

a- Des armatures de confinement horizontales :

Des armatures de confinement horizontales doivent être prévues à l’intérieur du nœud de sorte que :

Page 76

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

(5-8) Avec : 

 Ash : section totale des armatures de confinement horizontales.



V  jhd : Effort tranchant dans l e nœud.



h jw; h jc voir Figure 5-6.



b j : longueur effective du nœud.



 λ : coefficient prenant en compte la résistance à l’effort tranchant du béton non armé après endommagement cyclique. Tableau 5-7 : Valeur du coefficient λ  en fonction de la classe de ductilité



Classe de ductilité

ND2

ND3

Λ 

1,15

1

νd : effort normal réduit de calcul avec  N Sd

(valeur de calcul de l’effort normal

sollicitant) correspondant à la combinaison considérée ( md =  N Sd/ Ac f cd). Et Ac

est l’aire brute de la section transversale de béton. 

 f yd : valeur de calcul de la limite élastique de l’acier.



 f cd valeur de calcul de la résistance à la compression du béton.

b- Des armatures verticales du poteau :

Des armatures verticales du poteau, traversant le nœud, doivent être prévues de sorte que :

(5-9) où  Asv,i représente la section totale des armatures intermédiaires des faces concernées

du poteau, situées entre les armatures d’angle (y compris les barres jouant le rôle d’armatures longitudinales du poteau).

Page 77

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

5.2.2.5.

Dispositions particulières selon la classe de ductilité :

a- La classe ND1 : La section des armatures horizontales de confinement ainsi que leur espacement dans

les nœuds poutre -poteau doivent être égales à ceux des armatures disposées dans les zones critiques du poteau.

Sur chaque face du nœud, il doit être prévu au moins une armature intermédiaire verticale (entre les barres d’angle du poteau).

b- La classe ND2 :

À l’intérieur des nœuds poteau -poutre, des armatures de confinement horizontales doivent être prévues et satisfaire aux conditions suivantes : 

Le diamètre des armatures de confinement n’est pas inférieur à 6 mm.



L’espacement s des armatures de confinement n’est pas supérieur à :

(5-10)

c- La classe ND3 :

À l’intérieur des nœuds poteau -poutre, des armatures de confinement horizontales doivent être prévues et satisfaire aux conditions suivantes : 

Le diamètre des armatures de confinement n’est pas inférieur à 6 mm.



L’espacement s des armatures de confinement n’est pas supérieur à :

(5-11) 

Si des poutres sont structurellement associées au poteau, sur les quatre faces de

ce dernier, l’espacement s des armatures de confinement peut être majoré à :

Page 78

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

CHAPITRE 6 ETUDE DE CAS : MEDIATHEQUE A KHOURIBGA 6.1. Présentation du projet : Dans le cadre du projet de mine verte à Khouribga, le Groupe OCP a entamé la

construction d’une médiathèque  qui se présentera comme espace culturel de proximité ouvert à tous, et proposera un large choix de livres, de revues et de musique à consulter sur place ou à emprunter. Les composantes

du projet entre bâti, aquatique et végétal répondent à des

 préoccupations environnementales mais également à des préoccupations symboliques et culturelles.

Les volumes abritant l’administration et certains espaces nécessitant des hauteurs plus réduites sont mis en continuité par des cloisonnements fermant des patios. Leur  positionnement géométrique apporte une lumière diffuse vers les espaces de consultation, à la manière de vastes sheds. Des percements aux motifs calligraphiques laissent passer des légers

faisceaux de lumière et assurent une ventilation de l’enveloppe . Les 6000 m2 de locaux confortables et aérés en font un lieu vivant de connaissance et de découverte. Les animations et ateliers régulièrement proposés concilient apprentissage,

loisirs et convivialité. Au cœur de la ville, la médiathèque de Khouribga, intégrant les nouvelles technologies de l’information, est un portail d’accè s à la culture du 21e siècle.

Figure 6-1 : La Médiathèque

Page 79

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

6.2. Problématique : Lorsque la TGCC a soumissionné pour ce marché, les plans techniques étaient déjà

mis en place, le mode d’exécution devait être du coulé sur place. Après l’acquisition du marché et concertation avec les différents responsables, il a été décidé qu’une révision des pl ans en vue de la préfabrication était possible. En effet, ce  bâtiment est constitué de larges dalles pleines supportées par un grand nombre de poutres. Ces dalles et poutres nécessiteraient de grandes quantités de coffrage. Ce dernier, comme cela a

été démontré dans le troisième chapitre, peut représenter jusqu’à 60% du coût total de location du matériel. On a donc intérêt à diminuer le coffrage pour réduire le coût global du projet.

Ce projet se présente donc comme un choix de qualité pour l’étude que nous avons entamé et nous permettra d’étudier concrètement l’impact de  la préfabrication. Cependant  pour ne pas retarder le démarrage du chantier de plusieurs semaines, et modifier les caractéristiques du projet sur la base desquelles ont été conclus les marchés des autres acteurs, aucun changement majeur ne sera apporté à la disposition des éléments porteurs adoptée par

l’architecte. Dans ce qui suit, on examinera la possibilité de la préfabrication par une étude de faisabilité et on effectuera une étude économique des deux variantes qui nous permettra de dire si la préfabrication est intéressante dans ce cas spécifique et qui nous donnera les informations nécessaires pour une analyse plus générale par la suite.

6.3. Etude de faisabilité : La présence d’un espace dégagé suffisamment grand pour accueillir une aire de  préfabrication et de stockage, et la disponibilité d’un matériel performant chez la TGCC  permet d’envisager la préfa brication comme solution. Dans cette partie, seront désigné : 

les différents éléments à préfabriquer



les modifications à apporter ainsi que les vérifications à faire



le matériel nécessaire et l’installation de chantier 

Page 80

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

6.3.1.

Les poutres :

6.3.1.1. Détermination des poutres à préfabriquer : Pour déterminer les poutres à préfabriquer et celles à couler, Il a fallu définir des critères qui puissent orienter le choix du mode de réalisation de chaque poutre. Les principaux critères de sélection sont présentes ci-après : 

La masse des poutres dans le cas de la préfabrication : Une fois les poutres

 préfabriquées, il faut pouvoir les mettre en place. Cela nécessite d’avoir à disposition un moyen de levage suffisamment puissant pour les déplacer. La masse de la retombée de la poutre ne doit donc pas dépasser la capacité de charge de la grue. Ainsi, on calcule la masse de la retombée de chaque poutre

en tenant compte d’une zone de clavetage. 

La faisabilité : Certains détails particuliers de ferraillage limitent également le choix de la préfabrication. C’est notamment le cas où une poutre A est appuyée en travée d’une autre poutre B. La première ne présente pas de contre indication à la préfabrication contrairement à la seconde. En effet, il faut  prévoir l’ancrage des armatures de la poutre A dans la poutre B et cela induit des dispositions contraignantes dans le cas d ’une préfabrication de la poutre B.

Les grues ainsi que leurs emplacements seront choisit d’une façon optimale, c.à.d. de telle sorte qu’on peut préfabriquer le max imum de poutres satisfaisant le deuxième critère. Premièrement, on écarte les poutres qui ne répondent pas au deuxième critère (en image ci-dessous, ce sont les poutres en jaune). Après, on écrit à côté de chaque poutre,

susceptible d’être préfabriquée (en image ci -dessous, ce sont les poutres en bleu), le poids de sa retombé.

Page 81

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 6-2 : Exemple de quelques poutres susceptibles d’être préfabriqués

Pour voir les plans contenant les poutres à préfabriquer, veuillez vous référer à

l’Annexe 3. 6.3.1.2. Une fois de diamètre

Analyse structurale :

qu’on a déterminé les poutres à préfabriquer, on leur ajoute deux armatures

Ф6 en haut dans la partie à préfabriquer. Or, on a constaté que la plupart des

 poutres sont munis d’ armatures de peau, ces armatures joueront le rôle des armatures supplémentaires (pour plus de détails, voir Chapitre 4, première partie). En ce qui concerne la liaison entre les poutres et les poteaux ou les voiles, le projet se situe dans la zone sismique numéro 1, et puisque le bâtiment est de classe 2 8, la structure sera

d’une classe de ductilité ND1 (Voir Chapitre 5, première partie). Ainsi, les dispositions sismiques à respecter dans les assemblages sont les suivantes (Voir Chapitre 5, deuxième  partie) : 

L’armature horizontale de confinement dans les nœuds poutre -poteau doit être égale à celle disposée dans les zones critiques du poteau.

8

 Bâtiment recevant du grand public.

Page 82

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  

Sur chaque face du n œud,

il doit être prévu au moins une armature

intermédiaire verticale (entre les barres d’angle du poteau). Pour assurer la continuité des armatures des poutres, on adoptera la configuration suivante :

Figure 6-3 : Continuité des armatures des poutres

Les armatures des poutres, une fois pliées, seront couturées par les armatures de confinement. Notons ici que le Bureau de Contrôle a validé cette configuration.

6.3.2.

Les dalles :

Une des caractéristiques de ce projet c’est que toutes ses dalles sont des dalles pleines, et donc susceptibles d’être préfabriquées.

6.3.2.1.

Détermination des prédalles à préfabriquer :

Pour les dalles portant dans un seul sens, la préfabrication ne pose aucun problème car elle garde à peu prés le même comportement

Figure 6-4 : Exemple de prédalles portant sur un seul sens

Page 83

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Cependant, si la dalle porte sur deux sens, il faut trouver une configuration capable

d’assurer un comportement monolithique de la dalle enti ère. La configuration proposée consiste à changer le comportement de la dalle, c.à.d. rendre la dalle portante sur un seul sens. Cela nécessitera le redimensionnement des dalles et des poutres.

6.3.2.2.

Analyse structurale :

Pour les dalles portant sur un seul sens, leurs prédalles ne subiront aucun changement. En ce qui concerne les dalles portants sur deux sens, le Bureau de Contrôle a accepté la configuration proposée. Il faut donc redimensionner les dalles et les poutres.

 Notons qu’on n’aura pas besoin de redi mensionner les poteaux et les semelles. En effet, lors du redimensionnement, on ne changera pas les sections des poutres, pour ne pas

avoir besoin par la suite de l’approbation de l’architecte, on augmentera ou on diminuera juste le ferraillage. En plus, le Bureau de Contrôle a affirmé que le fait de changer le nombre de sens sur le quel porte une dalle ne nécessiterait pas un redimensionnement des poteaux ou des voiles, puisque ces derniers sont déjà surdimensionnés. Alors, pour ne pas tarder le projet, les travaux des fondations ont commencé en

attendant le choix du mode d’exécution  : le préfabriqué ou le coulé. Voici la configuration des prédalles avec la quelle on fera le calcul économique :

Figure 6-5 : Prédalles du PH Sous Sol

Page 84

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Pour voir les plans en

6.3.3.

entier, veuillez vous référer à l’Annexe 2.

Les poteaux :

La préfabrication des poteaux permet un gain important en temps et en mains d’œuvre. En effet, on pourrait poser 10 poteaux par jours 9, ce qui sera très profitable dans notre cas vu le grand nombre de poteaux qu’on a et la hauteur des étages qui est importante. On a cependant choisi de ne pas les préfabriquer car : 

La multitude des étages :

l’assemblage des poteaux préfabriqués dans un

 bâtiment à plusieurs étages nécessite une main d’œuvre qualifiée   et des dispositifs d’assemblage très couteux. 

Leur poids : les sections et les hauteurs des poteaux sont importantes, ce qui augmente le poids des poteaux nécessitant ainsi des engins de levages plus  performants.

6.3.4.

Les escaliers :

La préfabrication des escaliers offrent aux volées une qualité très supérieure par rapport à celles coulées en place. Elle réduit aussi la quantité de coffrage à utiliser.

Or, dans ce cas, la diversité des dimensions des volées d’escaliers limite l’intérêt de leurs préfabrications. En effet, on aura à préfabriquer plusieurs moules, or le nombre réduit de

volées d’escaliers ne permettra pas d’amortir le coût des moules.   On choisira donc de les couler sur place.

6.3.5.

Les semelles et les longrines :

La préfabrication des longrines est très intéressante vu le gain important en coffrage à réaliser. De plus, il n’y a aucune entrave à les préfabriquer.

Cependant, les semelles filantes ne peuvent pas l’être à cause de leur poids importants et de la difficulté de leur assemblage avec les voiles. 9

Cette cadence a été prélevée d’un chantier en cours de construction en préfabriqué de la TGCC. Page 85

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Les semelles isolées, par contre peuvent être préfabriquée. En effet,

le rapport

géotechnique postule que « les résultats des essais in situ montrent des caractéristiques mécaniques très appréciables au-delà de 0.5 mètre. Ainsi, tenant compte du type de bâtiment envisagé (bâtiment de type R+1) et des contraintes géotechniques inhérentes au site du projet, un système de fondation superficielle par semelles isolées, ancrées à 1.5m dans la couche

d’argile, peut être envisagé ». Ainsi leur pose ne présenterait aucun problème, et leur assemblage avec les poteaux sera assuré avec un assemblage en cuvée10. Cependant,

et d’après le CPS, les travaux en fondation jusqu’au niveau sous dallage

sont prévu au métré, tandis que le reste du gros œuvre est au forfait. Il n’y a donc aucun intérêt pour l’entreprise de revoir les plans des fondations ou de prévoir la préfabrication des longrines.

6.3.6.

Les voiles :

Dans la TGCC, le coffrage des voiles est réalisé à l’aide de panneaux métallique. Ainsi, le nombre d’heures de trava il par mètre linéaire de voile est presque le même dans les deux variantes. On choisira donc de les couler sur place.

6.3.7.

L’installation de chantier :

6.3.7.1. Choix des grues et de leurs emplacements :

Pour déterminer le nombre, le type et l’emplacement des grues, il   faut déterminer l’impact du poids des éléments à manœuvrer  : 

Les prédalles :

le poids des prédalles n’est pas un facteur déterminant pour le

choix des grues, car la largeur de chaque prédalle est à déterminer en fonction des performances de la grue, c.à.d. de telle sorte que la grue puisse la lever. 

Les poutres :

Ce n’est pas le cas pour les poutres. En effet, c’est la grue qui

doit être choisie selon le poids des retombés des poutres.

10

Il s’agit de réaliser une cuve dans la semelle préfabriquée, cette cuve ser vira à recevoir le poteau. Les

dimensions de la cuve sont plus grandes que celles du poteau. On injectera après du mortier pour assembler le  poteau et la semelle.

Page 86

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Ainsi, après avoir reporté le poids des retombées des poutres dans le fichier AUTOCAD, on a essayé de chercher la meilleure combinaison, entre le nombre, le type et

l’emplacement des grues, capable de manœuvrer les poutres du PH Sous Sol et du PH RDC. Après plusieurs itérations, voici le résultat trouvé : 

Grue 1 : Grue à montage rapide 386A : Flèche 50m



Grue 2 : Grue à tour H30/23 : Flèche 60m



Grue 3 : Grue à tour H30/30c : Flèche 40m

Pour voir le plan d ’installation

des grues en fonction des poids des retombées des

 poutres à préfabriquer, ainsi que l’emplacement de l’aire de  préfabrication et l’aire de stockage, veuillez vous référer à l’Annexe 3. 6.3.7.2. 

L’aire de préfabrication :

Cycle de préfabrication des poutres:

Le cycle de préfabrication est comme suit : 

Jour 1 : préparation du moule, ferraillage et coulage du béton



Jour2 : démoulage à 24h du coulage



Jour 3 : stockage à 36h du coulage

A 7 jours du coulage, on peut procéder à la pose de l’élément préfabriqué, cependant, si cette durée n’est pas adaptée au chantier, on pourra faire appel à des accélérateurs de prise  pour diminuer la durée du cycle. 

Résistance du béton pendant le cycle :

Pendant les différentes étapes du cycle de préfabrication, la résistance du béton doit atteindre les valeurs suivantes : 

Au démoulage (24h) :100bars



Au stockage à pied d’œuvre ( 36h) : 180bars Le

laboratoire du chantier procédera aux essais d’écrasement du béton à très jeune âge

et pour chaque étape du cycle de préfabrication.

Page 87

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  

Dimensionnement de l’aire de préfabrication :

Les dimensions de l’aire de préfabrication dépendent des dimensions de prédal les à  préfabriquer. Or, dans ce chantier, il y a

suffisamment d’espace libre pour ne pas  limiter les

dimensions à donner à l’aire de préfabrication. La dimension maximale des prédalles est de 6m, on choisit donc de donner, à l’aire de  préfabrication, une largeur de 10m et une longueur de 25m. Ainsi, on devra construire une dalle en béton armé d e 10x25m et de 20cm d’épaisseur . Elle

sera revêtue par une couche de mosaïque pour ne pas avoir besoin d’utiliser des plaques

métalliques et des contres plaqués.

6.3.7.3.

Dimensionnement de l’aire de stockage :

Chaque élément doit avoir une numérotation étiquetée permettant de l’identifier. La gestion de cet aire doit suivre la logique du LIFO «  Last In, First Out  ». Le stockage sur le chantier doit être fait sur une aire spécialement aménagée, dégagée

et facile d’accès. Les éléments doivent être stockés sur une aire plane et horizontale. En cas d’empilage, les éléments de calage doivent être adaptés à cet usage et respecter un alignement vertical et la stabilité de l’ensemble  doit être assurée. Pour les poutres, le stockage se fait par piles de 2 séparées par des madriers de 20cm

de hauteur. La poutre la plus basse repose elle aussi sur des madriers pour l’isoler du sol. Pour les prédalles, le stockage se fait d’une manière s emblable à celle des poutres, comme c’est indiqué dans la figure ci -dessous :

Figure 6-6: Stockage des prédalles

Page 88

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Dans ce chantier, il suffirait d’assurer une zone horizontale pour y stocker les éléments  préfabriqués, chose qui est possible vu les espaces vides disponibles.

6.3.8.

Le planning de la préfabrication :

6.3.8.1. La préfabrication des poutres : Pour préfabriquer les poutres, la TGCC mettra à la disposition de ce chantier deux bimoules de 7m de longueur chacun. Les parois latérales sont soudées sur la table inférieure au niveau des paumelles, facilitant ainsi leur rotation. Pour changer la largeur du moule, il suffira de découper au niveau des paumelles et de les re-souder pour avoir la largeur convoitée.

Figure 6-7: Moules de la préfabrication des poutres

On placera 6 ouvriers dans cette aire de préfabrication. Ils travailleront chaque jour sur deux moules, les deux restants contiendront des poutres en phase de durcissement. Voici le cycle de préfabrication :

Page 89

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 6-1 : Cycle de préfabrication des poutres

Jours

Jour 1

Jour 2

Jour 3

Démoulage (moule 1,2) feraillage et préparation du moule 1 et 2 Réception et coulage Prise de 36h Démoulage (moule 1,2) Démoulage (moule 3,4) feraillage et préparation du moule 3 et 4 Réception et coulage Prise de 36h

En adoptant ce cycle de préfabrication, on préfabriquera chaque jours au moins deux  poutres11, on aura donc besoin de 105 jours de

travail. L’Annexe 4 illustre le calcul détaillé du

 planning de préfabrication des poutres du plancher haut RDC.

6.3.8.2.

La préfabrication des prédalles :

Comme on a déjà cité, l’aire de préfabrication des prédalles aura une surface de 250m2. On placera 6 ouvriers dans cette aire et on adoptera le cycle de préfabrication suivant : Tableau 6-2 : Cycle de préfabrication des poutres Jours

Jour 1

Jour 2

Jour 3

Jour 4

Démoulage de la zone 1 feraillage et préparation de la zone 1 Réception et coulage Prise Démoulage de la zone 1 Démoulage de la zone 2 feraillage et préparation de la zone 2 Réception et coulage Prise Démoulage de la zone 2 Démoulage de la zone 3 feraillage et préparation de la zone 3 Réception et coulage Prise Démoulage de la zone 3

Ainsi, on peut préfabriquer au plus une surface totale de 250m  3 chaque trois jours.

11

On peut préfabriquer deux poutres de même largeur dans la même moule si la somme de leur longueur ne dépasse pas la longueur du moule.

Page 90

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 6-8 : Aire de la préfabrication des prédalles

6.3.9.

Dimensionnement des palonniers :

6.3.9.1. Le palonnier des poutres12 : Les contraintes : Ce palonnier devra : 

supporter le poids de la poutre la plus lourde.



S’adapter à la variété de longueur des poutres



limiter la flexion composée lors de la manutention

La solution choisie : Pour répondre aux contraintes citées ci-dessus,

on a choisi d’utiliser un profilé

métallique d’une longueur de 7m, sur lequel on soudera des plats métalliques, tout les 25 cm, faisant office d’encoche . Cette disposition permet de manutentionner toutes les longueurs existantes et d’augmenter le nombre de boucle de levage afin de réduire la flexion composé e dans l’élément manutentionné. Modélisation sur ROBOT : Les valeurs des coefficients à utiliser sont de :

12



1.2 pour le coefficient d’accélération dynamique f est de 1.2 (voir tableau 4-1)



1/cos(B) pour le coefficient de l’angle d’élinguage

avec B l’angle d’élinguage.

Voir Figure 4-12 : Palonnier de levage des poutres

Page 91

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  

1kN/m² pour le coefficient d’ adhérence car on est dans le cas d’un moule métallique.

Le profilé à dimensionner sera un IPE car il est adapté au travail en flexion.

Figure 6-9 : Dimensionnement du palonnier des poutres

Les combinaisons les plus défavorables à considérer seront : 

Le démoulage de la poutre à surface adhérent la plus large



Le démoulage et la manutention de la poutre la plus lourde



La manutention de la poutre la plus longue



La manutention de la poutre la plus courte

Résultat : ROBOT donne un profilé IPE180 comme résultat.

6.3.9.2. Le palonnier des prédalles : Les contraintes : Ce palonnier devra : 

supporter le poids de la prédalle la plus lourde.



S’adapter aux différentes dimensions des prédalles



limiter la flexion composée lors de la manutention

La solution choisie : Pour répondre aux contraintes citées ci-dessus, on a choisi

d’adopter la disposition

montrée dans la figure suivante :

Page 92

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 6-10 : Palonnier des prédalles

Les barres diagonales servent au contreventement et les poulies soudées sur le

 palonnier permettent de régler la position des crochets afin de s’adapter aux différentes dimensions des prédalles. Modélisation sur ROBOT : Les valeurs des coefficients à utiliser sont de : 

1.2 pour le coefficient d’accélération dynamique f est de 1.2 (voir tableau 4-1)



1/cos(B) pour le coefficient de l’angle d’élinguage avec B l’angle



1kN/m² pour le coefficient d’ adhérence.

d’élinguage.

On modélisera les diagonales par des barres travaillant à la traction-compression et le reste sera modélisé par des poutres. Les combinaisons les plus défavorables à considérer seront : 

Le démoulage de la prédalle à surface adhérente la plus large



Le démoulage et la manutention de la prédalle la plus lourde

Résultat : ROBOT donne un profilé IPE100 pour toutes les barres comme résultat.

Page 93

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

6.4. Etude économique : Pour effectuer cette étude, il n’a pas été nécessaire de calculer le coût total des deux variantes, car certaines dépenses tel que

les fondations, la maçonnerie … reste nt les mêmes

quel que soit la solution choisie. A la place, on a choisi d’établir un planning détaillé pour chaque variante et d’isoler les paramètres influents qui varient entre les deux. On calculera le déboursé sec relatif à chaque variante en se limitant aux éléments qui ont été modifiés tout en

omettant le coût de la main d’œuvre que l’on a choisi de traiter différemment. Les gains relatifs au temps seront calculés en prenant soin de délimiter un chemin critique lors de l’élaboration des plannings. Ce chemin critique définira les durées sur la base

desquelles seront calculés le coût de la main d’œuvre, les frais de location et les frais de chantier. La présente étude est basée sur les hypothèses suivantes : 

Le calcul des coûts se fera à partir du plancher haut sous sol et ne concernera que le gros œuvre.



On omettra les coûts des motifs calligraphiques puisqu’ils sont communs aux deux variantes.



Les quantités de matières premières étant sensiblement les mêmes, on ne  prendra pas en compte leurs coût dans cette étude.



Les coûts d’achat utilisés dans cette étude ont été communiqués par les distributeurs spécialisés.



La location du matériel se fera aux coûts de location internes établis par le dépôt de la TGCC.



Tous les prix sont calculés en hors taxes.

6.4.1.

Etude économique de la variante coulée :

6.4.1.1. Etablissement du planning : Pour pouvoir établir une comparaison entre la variante du coulé et la variante

 préfabriquée, il faut savoir estimer la période des travaux des gros œuvr es, autrement dit il faut établir le planning des travaux dans les deux variantes. Les plannings à établir seront à Page 94

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué   partir du plancher haut sous sol et jusqu'à la fin des travaux de béton, puisque le début des travaux et la fin (la maçonnerie, la finition,

les seconds œuvres) sont commun entre les deux

variantes.

a- Détermination des cadences d’exécution des travaux : Le planning des travaux dépend de plusieurs paramètres

: le procédé d’exécution, la

nature du projet, la qualification de la main d’œuvre, les matériels utilisés… Ainsi, le  planning à établir doit tenir compte de la méthode de travail de l’entreprise. Il faut donc déterminer les cadences des différentes tâches du gros œuvre de l’entreprise TGCC. Pour ce faire, on a effectué une étude sur un chantier de construction en cours pour

 prélever les cadences de travaux. L’étude a été faite sur deux équipes, sur une période de 17  jours,

elle consiste à déterminer le nombre d’heures totales de travail nécessaire à accomplir

une tâche. Par exemple, sur une durée de 5j, 22 ouvriers ont pu coffrer une surface de 100m²,

y compris l’étaiement, c.à.d. pour étayer et coffrer une surface de 100m², on a besoin de 5*22*8=880 heure de travail (5 : 5jours, 22 ouvriers, 8 : 8 heures de travail par jour).

Cette étude a été faite sur : 

Le coffrage en élévation (voiles et poteaux).



Le coulage en élévation (voiles et poteaux).



Le coffrage en plancher (poutres et dalles).



Le coulage en plancher (poutres et dalles).



Le ferraillage des dalles pleines.



Le décoffrage.

Voici les résultats de cette étude :

Page 95

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 6-3 : Cadences d'éxecution des différentes tâches

Coffrage voile

1,5

h/m²

Coffrage poteau

11,5

h/Unité

Coffrage plancher

913 

h/m²

Coulage poteau

3

h/m3

Coulage voile

3

h/m3

Coulage plancher

2,5

h/m3

Décoffrage

0,2

h/m2

Ferraillage

0,08

h/m2

Le calcul détaillé de l’étude est présent dans l’Annexe 5. Seule la cadence de ferraillage des dalles à été calculée car le ferraillage des poutres

n’appartient pas au chemin critique. Notons que le ferraillage a été sou traité, on ne calculera donc pas le coût des ferrailleurs.

b- Répartition des équipes :

La durée des travaux dépend essentiellement de la cadence d’exécut ion des travaux et du nombre d’ouvrier. Ce dernier nous a été fourni par la TGCC  : 

Les chefs d’équipe  : 5



Les boiseurs : 52



Les manouvres : 62



Divers : 25 (chauffeur, soudeurs, grutier, …)

C’est un total de 144 ouvriers plus le personnel d’encadrement et le personnel non  productif (Ingénieurs, Conducteurs travaux, …). Ces ouvriers seront répartis en trois équipes  proportionnellement à la surface et chaque équipe sera chargée d’une zone. Ces zones sont délimitées par les joints de dilatations14. Voici l’effectif de chaque équipe :

13

 Pour quelques blocs dont la hauteur est importante, on a pris la cadence du coffrage du plancher égale

à 11 h/m² puisqu’ils nécessitent plus de temps pour l’étaiement. 14

 Voir Annexe 2 et Figures ci-dessous.

Page 96

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 6-4 : Effectif des équipes

Tâche

Equipe 1 : Joint 1

Coffrage

Coulage

Ferraillage

des

Equipe 2 : Joint 2

Equipe 3 : Joint 3

Total par tâche

22 (11 boiseurs + 11

32 (16 boiseurs +

38 (19 boiseurs +

92

manœuvres)

16 manœuvres)

19 manœuvres)

6 (2 boiseurs + 4

6 (2 boiseurs + 4

6 (2 boiseurs + 4

manœuvres)

manœuvres)

manœuvres)

2 ferrailleurs

2 ferrailleurs

2 ferrailleurs

6

30

40

46

116

18

dalles Total par équipe

c- Division des étages en blocs : Pour établir le planning, il faut prélever les données de chaque étage à savoir les dimensions des poutres, des dalles, des voiles et des poteaux. Or, en réalité, on ne commence

 pas le projet en entier, on construit bloc par bloc, c’est pourquoi on a divis é chaque étage en  plusieurs blocs, en fonction des joints, des hauteurs des étages, des surfaces des plancher s … Après, on a prélevé les dimensions de tous les éléments pour pouvoir par la suite établir le planning. Pour voir les surfaces de coffrages et les volumes de béton total de chaque bloc,

veuillez vous référer à l’Annexe 6. Voici les plans contenant les différents blocs :

Figure 6-11 : Blocs du plancher haut sous sol

Page 97

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 6-12 : Blocs du plancher haut RDC

Figure 6-13 : Blocs de la couverture

d- L’élaboration du planning :

En se basant sur les cadences trouvées et sur le nombre d’ouvrier disponible pour chaque tâche et pour chaque joint, on peut déterminer la durée nécessaire à chaque tâche et dans chaque bloc. Le calcul détaillé des durées de chaque tâche de chaque bloc fait l’objet de l’Annexe 6.

En ce qui concerne la succession des tâches, il y a tout d’abord le coffrage et l’étaiement, puis le ferraillage des dalles et des poutres et puis le coulage. Le coffrage en élévation commence le lendemain du coulage du plancher. Le décoffrage des dalles se fait après 15 jours du coulage, à cette date on ne garde que les étais et les poutrelles supports 15 et 15

 Voir partie 6-4-1-5.

Page 98

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

les tours d’étaiement des poutres. Après 28 jours du coulage, on supprime les étais et les tours restants.

Concernant la succession entre les blocs, une fois l’équipe de coffrage a terminé le coffrage d’un bloc, elle passe au suivant à condition que les travaux en élévation soient terminés. Pour voir les plannings détaillés des trois équipes, établi par MS Project, veuillez vous

référer à l’Annexe 7.

6.4.1.2. Calcul du coût de la main d’œuvre La période de travail nécessaire à chaque équipe pour terminer les travaux du gros

œuvre est présentée dans le tableau suivant  : Tableau 6-5 : Durée des travaux de la variante coulée

Période en jours

Equipe 1 : Joint 1

Equipe 2 : Joint 2

Equipe 3 : Joint 3

165

210

204

Voici l’inventaire des différents personnels et de la période travaillée  : Tableau 6-6 : Salaire des ouvriers pour la variante coulée

Fonction

Nombre

Durée

Salaire

Total

(Dh/heure) Boiseur Eq 1

13

165

12,5

Boiseur Eq 2

18

210

12,5

378 000

Boiseur Eq 3

21

204

12,5

428 400

Manœuvre Eq 1

16

165

9

190 080

Manœuvre Eq 2

21

210

9

317 520

Manœuvre Eq 3

25

204

9

367 200

Total (Dh)

214 500

1 895 700 DH HT

Page 99

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

6.4.1.3. Calcul du coût du coffrage : Afin de déterminer le coût du coffrage, il aurait été possible de déterminer une valeur

moyenne du coût du coffrage d’après des données issues de projets antérieurs. Cependant cette méthode nécessite des donnée précises sur les types de coffrages utilisés, les entrées, les

sorties, les chutes, les taux de réutilisations, la nature des surfaces coffrées…qui n’étaient malheureusement pas disponibles. On a entrepris donc une autre démarche qui consistait à : 

déterminer les types de contre-plaqué qui aurait été nécessaire pour le coffrage de ce type de projets.



observer sur le terrain la façon dont un ouvrier standard utilise ses contre-plaqués pour élaborer le coffrage des poutres et des dalles.



déterminer un taux de réutilisation de ces contre-plaqués.



élaborer un programme en VBA qui simule les découpés faites par les ouvriers afin de coffrer les poutres et les dalles ainsi que les dispositions adoptées pour les mettre en  place et qui prend en compte le taux de réutilisation.

a- Définition du système de coffrage utilisé par la TGCC La TGCC utilise deux types de contre-plaqué : 

Les plaques Tricapa : ces plaques sont destinées au coffrage réticulé des dalles et sont

de dimensions 2mx0.5m (voir la partie suivante pour plus d’information sur le coffrage réticulé). 

Le contre-plaqué Bakalisé : ces plaques ont des dimensions de 2.5mx1.25m et peuvent

être découpées par l’ouvrier selon ses besoins. Elles sont destinées au coffrage des  poutres et sont aussi utilisées pour compléter le coffrage des dalles lorsque les plaques Tricapa ne peuvent pas être utilisées (aux bords de la dalle par exemple).

D’après les observations faites sur un chantier  de construction d’un groupe résidentiel de la TGCC, on a adopté un taux de réutilisation de 3 pour les plaques Tricapa et de 2 pour les contres plaqués Bakalisé.

Page 100

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

b- Etablissement d’une application informatisée informatisée pour le calcul du coffrage: Après avoir assisté au coffrage de plusieurs dalles et poutres, on a décidé que les modèles de découpage présentés dans les figures suivantes pouvaient pouvaient être adoptés adoptés comme algorithme de calcul.

Figure 6-14 : Modèle de calcul relatif aux poutres

Ce programme commence par coffrer la base d’une poutre , le surplus de la base (voir figure ci-dessus) est un paramètre à définir ; dans notre cas, on a travaillé avec 30cm. Il utilise en premier des morceaux de longueur de 2,5m. Il

cherche tout d’abord d ans les morceaux

restants du coffrage des autres poutres, qu’on a nommé dans ce programme « la chute», s’il y trouve le morceau

convoité, il l’utilise tout en l’enregistrant avec le coffrage utilisé et le

retirant de « la chute», sinon il utilise une nouvelle contreplaqué Bakalisé, il en coupe le morceau convoité et garde le reste avec « la chute » pour une utilisation ultérieure. Il en procède de même pour le coffrage des parois latérales. Si la poutre est de rive, il coffrera toute la hauteur  plus -c’est un paramètre à définir

un surplus de hauteur pour ne pas laisser le béton s’écrouler

au début, dans notre cas, on travaillé avec 5cm -, sinon il coffrera

 juste la retombé. Il passe ensuite à une nouvelle poutre.

Page 101

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 6-15 : Modèle de calcul relatif aux dalles

Après avoir terminé le coffrage des poutres, le programme détermine le nombre de contre-plaqués Tricapa nécessaire pour une dalle. Pour coffrer le reste de la dalle, il utilise des

morceaux de contreplaqués Bakalisé, puisque c’est ce type de contreplaqué que l’ouvrier a le droit de découper et parce qu’il en reste des morceaux du coffrage des poutres.

Figure 6-16 : Photo de l'Application

Page 102

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Le programme utilise cet algorithme pour effectuer les différents découpages nécessaires et déterminer ensuite les nombres de plaque utilisés pour chaque type. Il stocke les morceaux restant dans un dépôt et garde en mémoire les morceaux utilisés pour le coffrage afin de pouvoir les réutiliser dans un autre bloc. Tout ceci est fait on obéissant en même temps

à la contrainte du taux de réutilisation relatif à chaque type. (Voir l’ Annexe 8 pour le code du  programme).

c- Détermination Détermination du coût du coffrage : Afin de déterminer les coûts du coffrage, on a pris en compte les dates de début de coffrage et de décoffrage afin de pouvoir transférer les plaques utilisées dans les blocs décoffrés vers les blocs qui doivent être coffrés. Par exemple : La date de début de coffrage du bloc B10 du Plancher Haut RDC est le 09/07. A cette date les coffrages utilisés dans les blocs B14, B15, B16, B17, B18 du Plancher Haut Sous Sol

étaient disponibles puisqu’on ils ont été décoffrés entre le 25/06 et le 07/07. Il a suffi donc transf érer érer dans le dépôt du programme les morceaux provenant du coffrage de ces blocs, d’y ajouter les chutes disponibles et de lancer le programme. Les résultats étaient comme suit : 

248 plaques Tricapa provenant du coffrage des blocs B14, B15, B16, B17 et B18 ont été réutilisées.



218 plaques Tricapa provenant du coffrage des blocs B14, B15, B16, B17, et B18

n’ont pas été utilisées. 

56 contre-plaqués Bakalisé ont été achetés.



Aucune plaque Tricapa n’a été achetée.

Les résultats relatifs à l’ensemble du projet s ont résumés dans le tableau suivant :

Page 103

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 6-3 : Quantité de coffrage de tous les blocs

   Q   1    E     l    o    S    S    S    H    P

   2    Q    E

   3    Q    E

   1    Q    E

Bloc

Date début coffrage 11-mai

Date fin décoffrage 13-juin

Nombre plaque Bakalisé 24

Nombre plaque Tricapa 82

B1 + B2 B3 + B4 + B5

20-mai

25-juin

60

134

B6 + B7 + B13

11-mai

08-juin

27

89

B8 + B9 + B10

16-mai

19-juin

54

211

B11 + B12

30-mai

12-juil

53

153

B14 + B15 + B16

11-mai

25-juin

64

285

B17 + B18

28-mai

07-juil

65

181

B19 + B20

07-juin

14-juil

47

138

B1

08-juin

25-juil

62

187

B2

28-juin

06-août

80

0

136

0

88

62

17-août B3 + B4

   C    D    R    H    P

   2    Q    E

20-juin

02-août 16-août

B5 + B6 + B7

25-juil

04-sept 20-sept

   3    Q    E

   1    Q    E

B8 + B9

20-juin

01-août

128

162

B10

09-juil

26-août

56

0

B11

01-août

14-sept

61

0

B1

27-juil

14-sept

119

119

49

124

153

9

08-oct B2

16-sept

30-oct 16-nov

B3    E    R    U    T    R    E    V    U    O    C

   2    Q    E

31-août

19-oct 11-nov

B4

18-oct

05-déc

51

0

B5

11-nov

16-déc

111

0

65

0

251

189

4

0

15-janv B6

24-août

04-oct 16-oct

   3    Q    E

B7

23-sept

08-nov 30-nov

B8

08-nov

21-déc 07-janv

Page 104

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Le coût total du coffrage est résumé dans le tableau suivant : Tableau 6-8 : Coût du coffrage de la variante coulée

Bakalisé Nombre plaque achetée PU (Dh/unité) Montant Montant total

Tricapa

1808

2125

500

191

904 000

405 875

1 309 875 DH HT

6.4.1.4. Coffrages des voiles : Pour le coffrage des voiles, la TGCC utilise des coffrages métalliques. A partir du  planning et des différentes surfaces de voiles à coffrer, on a pu déterminer que la surface de

coffrage métallique qui doit être présente sur le chantier est d’à peu près 4 50m². Vu que le  prix de location est de 30DH/m²/mois, le coût total des coffrages métalliques sur toute la durée de leur utilisation (182j), pour la variante coulée, est de 76 804 Dhs HT.

6.4.1.5. Calcul du coût de l’étaiement : Il existe plusieurs systèmes d’étai ement pour étayer les poutres et les dalles. Pour ces

derniers, l’entreprise TGCC utilise  le système de coffrage réticulaire. La structure sur laquelle s’appui le coffrage est constituée d’un nombre d’éléments minimum, résistants, en acier: poutrelle guide, poutrelle de support (ou poutrelle de support intermédiaire), et support. La trame que forment ces éléments est plane et entièrement entretoisée. Les contre  plaqués Tricapa sont montés sur cette trame et les planches formeront le coffrage.

Page 105

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 6-17 : Coffrage réticulaire

Les poutrelles de support, de 4 mètre de longueur, sont placées, tout les deux mètres,  parallèlement à la plus grande dimension de la dalle. Chaque poutrelle est munie de 4 supports servant à supporter les contres plaqué Tricapa de coffrage de longueur de 2m. On  place entre deux poutrelles de support 2 poutrelles de support intermédiaire de même longueur (4m). Chacune de ces poutrelles est étayer par 5 étais. On place enfin à une extrémité des poutrelles support une poutrelle guide de 4 m de longueur. Certes ce système

d’étaiement est en métal, mais on le considère comme étant du matériel consommable à cause de sa fragilité. Pour les dalles de la couverture, et vu que la hauteur est grande, on ne peut pas utiliser

ce système d’étaiement, on utilisera alors des tours d’étaiements. Chaque 4 contre plaqué Tricapa seront étayées par une tour munie de 4 poutrelles Peri.

En ce qui concerne les poutres, le système de coffrage et d’étaiement est illustré dans la figure ci-dessous :

Page 106

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Figure 6-14 : Système d'étaiement des poutres

Le coffrage des poutres, comme on a déjà mentionné, sera fait en contre plaqué

Bakalisé. L’étaiement sera assuré par des tours montés à partir de pals triangulaires de largeur 160cm et de hauteur 80cm. ces tours sont montés sur 4 sabots et seront munis de 4 fourches. Ces derniers recevront les poutrelles Per sur lesquelles on placera des madriers pour supporter le coffrage. Pour déterminer le nombre de tours à utiliser pour étayer une poutre, on a utilisé ces formules de bonnes pratiques :     

Si L ≤ 200 cm  1 tour Si 200 < L ≤ 400  2 tours Si 400 < L ≤ 640  3 tours Si 640 < L ≤ 900  4 tours Si 900 < L ≤ 1100  5 tours

Tous les éléments d’étaiement sont loués au mois, on calculera alors la  période de location des éléments d’étaiement de chaque bloc et on la multipliera par le prix location. Pour les étais des poutrelles support, les pals triangulaires, les fourches, les sabots et les poutrelles Peri, la période de location est entre la date du début de coffrage et la date de fin

de suppression de système d’étaiement. Page 107

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Pour les étais des poutrelles support intermédiaires, la période de location est entre la date du début de coffrage et la date de fin de décoffrage. En ce qui concerne les poutrelles supports, les poutrelles supports intermédiaires, les

supports et les poutrelles guides, c’est un matériel consommable acheté au m², une fois un  bloc est décoffré, la quantité utilisée de ce matériel est réutilisée dans un autre bloc. Le calcul détaillé fait l’objet de l’Annexe 9. Voici le résultat : Tableau 6-9 : Coût de l'étaiement de la variante coulée

Nombre étais supports Durée totale (j)

Nombre pal

PU

Durée totale (j)

(Dh/U/mois) 3362,75

18

Durée totale

PU

(Dh/U/mois)

(j)

(Dh/U/mois)

4,5

Durée totale (j)

(Dh/ml/mois) 7

Nombre sabot

PU

Durée totale

PU

(Dh/U/mois)

(j)

(Dh/U/mois)

21402

366 856,86333 DH HT

3

64 206 DH HT

Coffrage réticulé acheté Quantité 2829,7299

18

90 129 DH HT

Nombre fourche

PU

52408,1233

5007,166667

558 670,8 DH HT

Nombre poutrelle Durée totale (j)

PU

124149,067

60 529,5 DH HT

Nombre étais intermédiaires

21402

3

64 206 DH HT

16

PU

MT

113

319 759,479 DH HT

6.4.1.6. Calcul du coût de la finition : Dans un bâtiment coulé en place, on perd beaucoup du temps dans la finition des

éléments coulés en place. Cette finition coûte de l’argent, en effet la finition coûte 17 7 Dh/m².

16

 Sans contre plaqué Tricapa.

17

Une équipe de deux ouvriers a besoin de deux jours pour terminer la finition d’une dalle de 50m². Page 108

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Voici le coût total de la finition : Tableau 6-10 : Coût de la finition de la variante coulée

Surface (m²)

PU (Dh/m²)

5939

Montant (Dh) 7

41 573 DH HT

6.4.1.7. Calcul des frais de chantier : Ce sont des frais en rapport direct avec la réalisation du chantier, sans qu'il soit  possible de les affecter à l'exécution d'ouvrages élémentaires. Dans ce qui suit, est effectué le calcul relatif à chaque composante :

a- Frais de personnel d'encadrement et du personnel non directement productif :

Ces frais ont été calculés sur la durée totale du gros œuvre de la variante coulé: Tableau 6-11 : Frais du personnel de la variante coulée

Fonction

Nombre

Durée (j)

Salaire

Total

(Dh/mois) Les mensuels

Ingénieurs travaux

1

210

40 500

340 200

Responsable de qualité

1

210

20 000

168 000

Conducteur travaux

1

210

20 000

168 000

Chef chantier

2

210

20 000

168 000

Pointeur

1

210

6 000

50 400

Animateur sécurité

2

210

20 000

168 000

Chef d'équipe

2

210

6 000

50 400

Chauffeur

6

210

6 000

50 400

Mécanicien

1

210

6 000

50 400

Electricien

1

210

6 000

50 400

TOTAL

1 264 200 DH HT

Page 109

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Fonction

Nombre

Durée

Salaire

Total

(Dh/heure) les quinzaines

Chauffeur

2

210

12,5

Soudeur

1

210

12,5

21 000

Aide mécanicien

1

210

10

16 800

Femme de ménage

1

210

9

15 120

Plombier

1

210

12,5

21 000

Magasinier

1

210

12,5

21 000

ADS Rondier

1

210

12,5

21 000

Pointeur

2

210

12,5

42 000

Pompiste

1

210

12,5

21 000

Grutier

4

210

13

87 360

Chefs d'équipe

5

210

14

117 600

Macon

2

210

12,5

42 000

ADS accès

7

210

9

15 120

Maitre-chien

1

210

9

15 120

Total

42 000

498 120 DH HT

b- Frais d'installation et de repliement :

Pour ces frais, on s’est contenté de calculer uniquement le coût du montage et du démontage des grues, puisque les autres installations sont communes. Pour la variante coulée, on aurait dû utiliser juste deux grue à montage rapide. Le

montage d’une grue GMR coûte 10  000 Dhs HT.

c- Frais de matériel non affectable : Ces frais, calculés sur la durée du gros-œuvre, sont résumé dans le tableau suivant :

Page 110

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 6-12 : Frais de matériel non affectable

Matériel

Durée (j)

Nombre

PU (DH/j)

Total

Compresseur thermique

210

4

235

197 400

Dumper

210

2

235

98 700

Tractopelle

210

1

271

56 910

Camion solo

210

4

722

606 480

Groupe électrogène

210

4

108

90 720

Chariot élévateur

210

3

253

159 390

Bâtiment industriel SACMI

210

4

43,2

36 288

Camion semi

210

1

1353

284 130

GMR

210

2

600

252 000

TOTAL

1 782 018 DH HT

d- Frais complémentaires de chantier :

Ces frais sont relatif à l’eau l’électricité et le téléphone ... Tableau 6-11 : Frais complémentaire de chantier

Article

Durée

PU (Dh/mois)

TOT

Eau

210

5 000

42 000

Electricité

210

20 000

168 000

Gardiennage

210

18 000

151 200

Nettoyage

210

20 000

168 000

Sécurité

210

9 000

75 600

TRC

210

5 000

42 000

TOT

646 800 DH HT

6.4.1.8. Calcul des frais de siège : Ce sont les dépenses indispensables à la direction et à la gestion de l'entreprise, par exemple : 

Services

généraux

de

l'entreprise

(direction



comptabilité,…) ; Valeurs immobilières (amortissement, entretien, …) ;

générale,

DRH,

Page 111

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  

Frais de fonctionnement du siège (frais de gestion, restauration

d'entreprise,…). Ils peuvent être estimés en pourcentage du déboursé sec, en fonction des statistiques tirées du compte d'exploitation de l'entreprise. Pour la TGCC, le calcul des frais généraux se fait à la fin de chaque exercice. Elle divise le total de ces frais sur tous les

projets en cours de construction pendant l’exercice

suivant. Pour cette année, le pourcentage des frais de siège est de 2,6% du coût total des  projets. Dans ce cas, les frais de siège valent : 235 809,406 Dh HT.

6.4.2.

Etude économique de la variante préfabriquée :

6.4.2.1. Etablissement du planning : a- Détermination des cadences d’exécution des travaux :

Pour déterminer les cadences d’exécution des travaux, on a effectué une autre étude sur un chantier de préfabrication en cours d’exécution. Cette étude, semblab le à celle faite  précédemment pour la variante coulée 18, nous a permis d’estimer

le nombre moyen de poutres

 pouvant être posés par jour à 6. La même cadence à été relevée pour les prédalles. Ces cadences sont principalement déterminées par le nombre de grues sur chantier. Le nombre

d’ouvrier affecté à ces tâches est de 6 pour la pose de chaque type d’éléments.

b- Division des étages en blocs et Répartition des équipes :

Afin d’avoir un référentiel commun de comparaison, on a gardé la même décomposition des étages19 et des équipes.

18

 Voir partie 6-4-1-1.  Voir Figures 6-11, 6-12 et 6-13.

19

Page 112

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

c- L’élaboration du planning :

Grâce aux cadences trouvées et au nombre d’ouvrier disponible pour chaque tâche et  pour chaque joint, on peut déterminer la durée nécessaire à chaque tâche et dans chaque bloc.

Le calcul détaillé des durées de chaque tâche de chaque bloc fait l’objet de l’ Annexe 10. La succession des tâches type adoptée pour ce planning débute par le coffrage des éléments non préfabriqués, puis la pose des éléments préfabriqués. Ces deux opérations qui  peuvent être faites en parallèles, selon les cas, sont suivies par le coulage du bloc dans sa totalité. La suppression partielle des étais des éléments préfabriqués se fait après 7 jours, le

décoffrage est effectué 15 jours après le coulage et la suppression totale de l’étaiement du  bloc se fait après 28 jours. Lors du passage au niveau supérieur, il est nécessaire de laisser deux jours de séchage

aux éléments porteurs avant d’entamer la pose des éléments préfabriqués. En effet ils risquent d’être détériorés à cause de leur fragilité. Pour voir les plannings détaillés des trois équipes, établi par MS Project, veuillez vous

référer à l’Annexe 11.

6.4.2.2. Calcul du coût de la main d’œuvre : La période de travail nécessaire à chaque équipe pour terminer les travaux du gros

œuvre est présentée dans le tableau suivant  :

Tableau 6-14 : Durée d'exécution de la variante préfabriquée

Période en jours

Equipe 1 : Joint 1

Equipe 2 : Joint 2

Equipe 3 : Joint 3

144

150

138

Les charges relatives à la M.O directe sont résumées dans le tableau suivant :

Page 113

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 6-15 : Salaire des ouvriers pour la variante préfabriquée

Fonction

Nombre

Durée

Salaire

Total

(Dh/heure) Boiseur Equipe 1

13

144

12,5

187 200

Boiseur Equipe 2

18

150

12,5

270 000

Boiseur Equipe 3

21

138

12,5

289 800

Manœuvre Equipe 1

16

144

9

165 888

Manœuvre Equipe 2

21

150

9

226 800

Manœuvre Equipe 3

25

138

9

248 400

Total

1 388 088 DH HT

6.4.2.3. Calcul du coût du coffrage : Le moule à poutre étant de 7m de longueur 20 , seuls les poutres d’une longueur inférieure ont été préfabriqué. Le reste des poutres est coulé sur place. Les surfaces des dalles à coffrer sont présentes dans les tableaux des Annexes 10. Afin de déterminer les coûts du coffrage, on a pris en compte les dates de début de coffrage et de décoffrage afin de pouvoir transférer les plaques utilisées dans les blocs décoffrés vers les blocs qui doivent être coffrés. Voici le nombre total de plaque à acheter : Tableau 6-16 : Coût du coffrage de la variante préfabriquée

Bakalisé Nombre plaque PU(DHs) Montant (DHs) Montant total (Dhs)

Tricapa

1133

429

500

191

566 500

81 939

648 010 DH HT

Pour les voiles, la surface à coffrer à l’aide des panneaux métallique reste la même que celle calculée précédemment dans la variante coulée. Toutefois, la durée de location à été réduite à 138j. Le coût du coffrage métallique se chiffre donc à 58 236 DH HT.

20

C’est le moule disponible dans le dépôt de la TGCC, on doit donc déterminer de nouveau les poutres susceptibles d’être préfabriquées. Page 114

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

6.4.2.4. Calcul du coût de l’étaiement : Pour les éléments coulés sur place, le système d’étaiement reste le même que pour la variante coulée.

Pour les éléments préfabriqués, le système d’étaiement est un petit peu différent. En effet, le nombre de tours nécessaire pour les poutres préfabriqués est inférieur à celui des

 poutres coulées sur place. Pour les prédalles, l’espacement maximal entre les tours d’étais a été limité à 1,60m. Les prix de location reste les même que ceux utilisés dans la variante coulée, voici les résultats : Tableau 6-17 : Coût de l'étaiement de la variante préfabriquée

Nombre étais support

Nombre étais

Nombre pal

intermédiaire Durée

PU

Durée

PU

Durée

PU

totale (j)

(Dh/U/mois)

totale (j)

(Dh/U/mois)

totale (j)

(Dh/U/mois)

315,733333

18

1078,16667

5 683,2 DH HT

Durée

PU

totale (j)

(Dh/ml/mois)

3

25 668 DH HT

4,5

188 700 DH HT

Nombre poutrelle Peri

PU(Dh/U/mois)

8556

41933,3333

19 407 DH HT

Nombre fourche Durée totale (j)

18

Nombre sabot Durée totale (j)

15263

PU (Dh/U/mois)

7

106 841 DH HT

8556

3

25 668 DH HT

Coffrage acheté sans contre plaqué Quantité (m²)

PU

Montant

(Dh/m²) 450

113

50 850 DH HT

Pour voir le calcul détaillé, veuillez vous référer à l’Annexe 1 2.

Page 115

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

6.4.2.5. Calcul du coût de la finition : Les zones de clavetage nécessitent une finition. Cette tâche est affectée à une équipe spécialisée. Le prix de cette prestation coûte 3 Dh/m². Voici le coût total de la finition : Tableau 6-18 : Coût de la finition pour la variante préfabriquée

Surface (m²)

PU (Dh/m²)

5939

Montant (Dh) 3

17 817 DH HT

6.4.2.6. Calcul des frais de chantier : a- Frais de personnel d'encadrement et du personnel non directement productif :

Ces frais ont été calculés sur la durée du gros œuvre  : Tableau 6-19 : Frais du personnel pour la variante préfabriquée

Fonction

Nombre

Durée (j)

Salaire

Total

(Dh/mois) Les mensuels

Ingénieurs travaux

1

Responsable de qualité

1

Conducteur travaux

1

Chef chantier

2

Pointeur

1

Animateur sécurité

2

Chef d'équipe

2

Chauffeur

6

Mécanicien

1

Electricien

1

150

40 500

243 000

150

20 000

120 000

150

20 000

120 000

150

20 000

120 000

150

6 000

36 000

150

20 000

120 000

150

6 000

36 000

150

6 000

36 000

150

6 000

36 000

150

6 000 TOTAL

36 000 903 000 DH HT

Page 116

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Fonction

Nombre

Durée

Salaire

Total

(Dh/heure) Chauffeur

2

150

12,5

30 000

Soudeur

1

150

12,5

15 000

Aide mécanicien

1

150

10

12 000

Femme de

1

150

9

10 800

Plombier

1

150

12,5

15 000

Magasinier

1

150

12,5

15 000

ADS Rondier

1

150

12,5

15 000

Pointeur

2

150

12,5

30 000

Pompiste

1

150

12,5

15 000

Grutier

4

150

13

62 400

Chefs d'équipe

5

150

14

84 000

Macon

2

150

12,5

30 000

ADS accès

1

150

9

10 800

Maître chien

1

150

9

10 800

ménage

Total

355 800 DH HT

b- Frais d'installation et de repliement :

Pour ces frais, on s’est contenté de calculer uniquement le coût du montage et du démontage des grues, puisque les autres installations sont communes. Tableau 6-20 : Frais de l'installation pour la variante préfabriquée

Grue

Nombre

PU (Dh)

Grue Montage Rapide

1

10 000

Grue à tour

2

50 000

110 000 DH HT

c- Frais de matériel non affectable : Ces frais, calculés sur la durée du gros-œuvre, sont résumés dans le tableau suivant :

Page 117

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 6-21 : Frais de matériel pour la variante préfabriquée

Matériel

Durée

Nombre

PU (DH/j)

Total

Compresseur thermique

150

4

235

141 000

Dumper

150

2

235

70 500

Tractopelle

150

1

271

40 650

Camion solo

150

4

722

433 200

Groupe électrogène

150

4

108

64 800

Chariot élévateur

150

3

253

113 850

Bâtiment industriel SACMI

150

4

1080

25 920

Camion semi

150

1

1353

202 950

tracteur+chariot

150

1

203

30 450

GMR

150

1

15000

90 000

GRUE A TOUR

150

2

36000

432 000

GRUE MOBILE

150

1

34000

204 000

TOTAL

1 849 320 DH HT

d- Frais complémentaires de chantier : Tableau 6-22 : Frais complémentaires de chantier pour la variante préfabriquée

Art

Durée

PU (Dh/mois)

TOT

Eau

150

5000

30 000

Electricité

150

20 000

120 000

Gardiennage

150

18 000

108 000

Nettoyage

150

20 000

120 000

Sécurité

150

9 000

54 000

TRC

150

5 000

30 000

TOT

6.4.2.7. Calculs des préfabrication :

462 000 DH HT

frais

spécifiques

de

la

a- L’aire de la préfabrication :

En calculant le coût des différents matériaux utilisés dans l’aire de la préfabrication, on a trouvé qu’elle coûte 300Dh/m². Ainsi, le coût total de la réalisation de cette aire est de 75 000 Dh HT. Page 118

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

b- L’étude : En prenant la décision de préfabriquer, il a fallu redimensionner le bâtiment. Le coût de cette étude est de 30 000 Dh HT.

c- Les palonniers :

On utilisera deux palonniers, un pour les poutres et l’autre pour les prédalles. Leurs coût de fabrication se chiffre à 5 000 Dh HT.

d- Location des moules : Les moules qui ont été utilisé pour la préfabrication des poutres sont loués au mois.

Leur coût de location s’élève à 150 Dh/mois/Unité. Et puisque le nombre des moules est quatre, le coût de location est de 3 600 Dh.

6.4.2.8. Calcul des frais de siège : En appliquant le même coefficient que celui utilisé pour la variante coulé, les frais de sièges se chiffrent à 165 059,123 Dhs HT.

6.4.3.

Calcul de la différence :

En préfabriquant, on aura un gain en temps de 60 jours de travail, c.à.d. 2 mois et 12  jours. Après le redimensionnement, on a eu un gain total en ferraillage de 1146 Kg et une augmentation en béton de 24,5 m 3. Et selon le bordereau des prix de ce projet, le béton coûte 708 Dh/m3 et le ferraillage (y compris la pose) coûte 8,85 Dh/Kg. Le tableau suivant résume les différentes dépenses pour les deux variantes ainsi que le gain total :

Page 119

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 6-23 : Synthèse des résultats

Coulé Coffrage bois

Préfabriqué

Tricapa

405 875,00

81 939,00

Bakalisé

904 000,00

566 500,00

76804

76 804,00

Etaiement consommable

319 759,48

50 850,00

Etai

150 658,50

25 090,20

Pal triangulaire

558 670,80

188 700,00

Poutrelle Peri

366 857,00

106 841,00

Fourche

64 206,00

25 668,00

Sabot

64 206,00

25 668,00

Quinzaines

2 393 820,00

1 743 888,00

Mensuels

1 264 200,00

903 000,00

Location matériel

1 782 018,00

1 849 320,00

20 000,00

110 000,00

Frais de chantier

646800

646 800,00

Finition

41573

41 573,00

Aire de préfabrication

0,00

75 000,00

Palonniers

0,00

5 000,00

Etude

0,00

30 000,00

Location des moules

0,00

3 600,00

Béton

0,00

17 310,60

10 144,76

0,00

Coffrage métallique Etaiement

Mains d'œuvre

Matériel

Montage grues

Frais supplémentaire de la préfabrication

Surplus matériaux

Ferraillage Frais de siège

235809,406

235 809,41

Total sans frais de siège

9069592,53

9 069 592,53

Total avec frais de siège

9 305 401,94

Gain

6 513 486,92

2 791 915,01 DH HT

Page 120

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

CHAPITRE 7 ANALYSE DES RESULTATS Le projet étudié, de par ses caractéristiques, permet de tirer des résultats essentiels

concernant l’impact de la préfabrication. En effet, cette structure constituée de dalles pleines est très bien adaptée à la préfabrication. De plus, elle est constituée de plusieurs parties qui diffèrent par leurs dimensions et la disposition de leurs éléments porteurs. Il peut, à juste titre, être considéré comme un échantillon représentatif de la majorité des projets dans lesquels

s’engage la TGCC. Des analyses globa les et détaillés permettront à cette dernière de déterminer la direction vers laquelle doit évoluer sa politique de construction.

7.1. Analyse globale : 7.1.1.

Coffrage :

Le gain en coffrage représente à peu près 24% du gain totale. Le gain en coffrage de

 bois s’élev é à 661 436,00 DH. Cette valeur, bien que très grande, reste en deçà de la réalité car elle a été calculé par un programme et reste donc théorique. Le coût de coffrage calculé reste très en dessous de la réalité, en effet le calcul que

nous venons d’effe ctuer suppose une utilisation optimale du coffrage. Or sur le chantier, les ouvriers n’ont que très peu recours aux morceaux déjà utilisés, et se contentent de découper les morceaux qui leur sont nécessaire dans de nouvelle plaque. De plus, les dimensions découpées sont souvent supérieurs aux dimensions nécessaires.

7.1.2.

L’étaiement :

Le gain en étaiement s’élève à 40% du gain totale et se chiffre à 1 101 540,58 DH HT. Ceci est dû au fait que les prédalles, ayant acquis une résistance suffisante lors de leurs stockage, nécessitent

un étaiement moindre que dans le cas d’une dalle coulé e sur place. De

 plus, le coffrage réticulé des dalles coulées nécessitent des poutrelles qui sont considérée Page 121

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  comme du matériel consommable et qui coutent relativement cher. En outre, la durée de

location de l’étaiement des éléments coulés est beaucoup plus grande, ce qui se répercute directement sur le coût.

7.1.3.

La main d’œuvre

La main d’œuvre représente   36% du gain qui s’élève à 1 011 132,00 DH HT. L’affectation d’ouvriers spécialisés à la préfabrication permet de réduire la main d’œuvre et le temps nécessaire au coffrage des éléments sur place. De plus, il faut remarquer que dans nos

calculs, le nombre d’ouvriers dans le cas de la préfabrication est le même que dans le coulé. Or dans la réalité le nombre est beaucoup moins important.

7.1.4.

Les frais relatif à la préfabrication :

La plupart des entreprises ont des réticences vis-à-vis de la préfabrication car elles estiment que les frais relatifs à la préfabrication (grues plus puissantes, aire de préfabrication, es moules, les palonniers, etc.) peuvent devenir beaucoup trop importants. Dans notre cas, ces frais ont réduit les gains de 10% et ont causé une dépense supplémentaire de 270 902 Dh HT.

On constate donc le peu d’impact qu’ont eu ces coût surtout lorsqu’ils sont comparé au coût total du projet.

7.2. Analyse détaillé: Les spécificités du bâtiment étudié permettent une analyse un peu plus poussée de

l’impact de la préfabrication. En effet il est constitué de parties qui diffèrent   par leurs hauteurs, le nombre de poutre, les portées des dalles,… Afin de quantifier cet impact, on a essayé de classer les blocs suivant deux  paramètres : 

La hauteur :

la difficulté d’accès ainsi que la durée d’étaiement influence

énormément l’exécution. Trois nive aux ont été dégagés : o H1 : les hauteurs inférieures à 3m Page 122

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

o H2 : les hauteurs comprises entre 3 et 6m o H3 : les hauteurs supérieures à 6 m 

La régularité: ce paramètre représente la difficulté d’exécution. Il

dépend du nombre

de poutres, de leur enchevêtrement et de la portée des dalles. On a distingué Trois classes :

o Classe 1 : les planchers simples o Classe 2 : les planchers moyennement complexes o Classe 3 : les planchers complexes

7.2.1.

Comparaison de la durée :

Pour déterminer l’impact de la préfabrication sur la durée d’un projet , on a établi une moyenne du temps nécessaire pour l’exécution d’1m² de plancher selon sa classification. Pour la variante coulée,

on a calculé le nombre d’heure -ouvrier (à savoir le nombre

d’heures nécessaires à  1 ouvrier pour effectuer une tâche) nécessaire au coffrage, ferraille et coulage de chaque bloc que l’on a divisé par la surface. Le résultat est résumé dans la matrice suivante Tableau 7-1 : Matrice du temps d’exécution pour la variante coulée

classe1

classe 2

classe3

H1

12,67 h/m²  14,30 h/m²  15,37 h/m²

H2

15,08 h/m²  16,11 h/m²  18,61 h/m²

H3

18,00 h/m²  19,31 h/m²  28,41 h/m²

Pour le cas de la préfabrication,

on a calculé le nombre d’heure -ouvrier nécessaire à la

 préfabrication et à la pose des éléments, ainsi que leur clavetage. La matrice suivante résume les résultats :

Page 123

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

Tableau 7-2: Matrice du temps d’exécution pour la variante préfabriquée

classe1

classe 2

classe3

H1

2,78 h/m² 

3,95 h/m² 

6,49 h/m²

H2

7,14 h/m² 

9,37 h/m² 

12,73 h/m²

H3

8,24 h/m² 

11,87 h/m²  24,84 h/m²

On remarque que dans les deux cas que la durée augmente proportionnellement à la complexité et à la hauteur ce qui est parfaitement logique. La réduction de la durée de préfabrication par rapport au coulage sur place est représentée dans la matrice suivante : Tableau 7-3 Matrice du gain des délais d’exécution

classe1

classe 2

classe3

H1

78,05%

72,37%

57,79%

H2

52,67%

41,81%

31,61%

H3

54,24%

38,50%

12,57%

Ces résultats nous permettent de dire que les gains en temps peuvent être très

conséquents dans le cas d’une structure à plancher simple et petite hauteur d’étage. Ceci est dû à la réduction du temps d’étaiement et de coffrage. Dans le cas d’une structure complexe à grande hauteur d’étage , le gain de temps est beaucoup plus limité à cause de la difficulté d’étaiement des prédalles. Page 124

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

7.2.2.

Comparaison du coût de l’exécution :

Afin de mesurer la répercussion de la préfabrication sur les prix, on a établi une

moyenne du coût d’exécution au m² pour les diffèrent cas qui peuvent se présenter. Les calculs détaillés sont présents dans l’Annexe 1 3. Pour le coulé sur place, on a sommé : 

le prix du coffrage on tenant compte de la réutilisation



les

frais de location de l’étaiement  calculé sur la durée d’étaiement relative à  chaque

 bloc 

le coût de la main d’œuvre Les résultats sont résumés dans la matrice suivante : Tableau 7-4 : Matrice du coût de l’exécution pour la variante coulée

classe1

Classe 2

classe3

H1

281,54 Dh/m² 284,90 Dh/m² 291,00 Dh/m²

H2

334,87 Dh/m² 338,99 Dh/m² 340,37 Dh/m²

H3

365,56 Dh/m² 369,21 Dh/m² 370,05 Dh/m²

Pour le cas du préfabriqué, on a sommé les coûts de :   

la préfabrication en y incluant le prix de la main d’œuvre. les frais de location de l’étaiement. la main d’œuvre nécessaire à l’étaiement et à la pose.

Page 125

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Tableau 7-2 : Matrice du coût de l’exécution pour la variante préfabriquée

classe1

classe 2

classe3

H1

31,56 Dh/m²

41,56 Dh/m²

66,49 Dh/m²

H2

84,40 Dh/m²

103,17 Dh/m² 105,29 Dh/m²

H3

106,27 Dh/m² 120,96 Dh/m² 190,64 Dh/m²

La réduction des coûts de préfabrication par rapport au coulage sur place est représentée dans la matrice suivante : Tableau 7-3 : Matrice du temps d'exécution

classe1

classe 2

classe3

H1

88,79%

85,41%

77,15%

H2

74,80%

69,57%

69,07%

H3

70,93%

67,24%

48,48%

Bien qu’elle n’inclus pas les frais spécifique à la préfabrication et à la manutention, cette matrice montre que la préfabrication reste largement plus intéressante que le coulé au niveau du budget.

Page 126

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

CONCLUSION Le présent rapport démontre qu’une réduct ion certaine des coûts et des durées est  possible grâce à la préfabrication. Ces gains sont principalement dus : 

A la possibilité d’effectuer des taches en  parallèles, ce qui permet une redistribution  plus efficace de la main d’œuvre.



A la réduction du co ffrage

et de l’étaiement nécessaire, ce qui permet de gagner en

temps d’exécution ainsi qu’en consommation de bois 

A la diminution du délai de livraison qui permet de réduire les frais liés au temps. Bien que très importants, ces gains pourraient facilement augmenter si :



Une étude en vue de la préfabrication est faite dés la conception.



Des procédures plus modernes étaient appliquées.



Une normalisation du procédé de préfabrication visant à la standardisation est mise en

œuvre. Cette étude a essayé de donner une vue générale de la préfabrication ainsi que son impact dans le contexte marocain. Elle reste cependant insuffisante pour en évaluer toutes les facettes. Le manque de statistiques rend toute étude globale inenvisageable. Dans leur propre intérêt, les professionnels marocains devraient évoluer vers une mentalité moderne basée sur

la centralisation et le partage des données car ceci ne fera qu’augmenter leur réactivité surtout dans le contexte actuel d’une concurrence mondialisé.

Page 127

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

BIBLIOGRAPHIE

Normes et règlements : Eurocode 2: Design of concrete structures 

EN 1992-1-1 : General rules and rules for buildings, 2004



EN 1992-1-3 : General rules  — Precast concrete elements and structures, 1997

Eurocode 8  —   Design provisions for earthquake resistance of structures and national application document 

EN 1998-1-3 : General rules

 —   Specific rules for various materials and

elements, 2003. Fascicule 65 : Exécution des ouvrages de génie civil en béton armé ou précontraint, 2012. CPT Plancher, titre 2, Dalles pleines confectionnées à partir de prédalles préfabriquées et de béton coulé en œuvre, 2000 (Cahier CSTB 3221).

Articles : 

Alfred A. Yee « Structural and economic benefits of precast /prestressed concrete construction » PCI Journal july 2001



Robert park

― A  perspective on the seismic design of precast concrete

structures in New Zealand‖  PCI Journal may1995 

Terry Ann Barnes ―Estimate the cost of  multi story building using conceptual estimate‖ aspenational



H. Shariatmadar, E. ZamaniBeydokhti ―experimental investigation of precast

concrete beam to column connections subjected to reversed cyclic loads‖.

Page 128

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  

―Design Guidelinesfor Connections of Precast Structures under Seismic Actions‖,  European Commission, Joint Research Centre, Institute for the Protection and Security of the Citizen, Paolo Negro and Giandomenico Toniolo Editors



« Documentation technique systeme de levage 1d - 2d

 –   3d conditions

generales d’utilisation », SNAAM

Page 129

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

ANNEXES

Page 130

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

 Annexe 1 : Estimation du prix de location du coffrage et du système d’étaiement 

Mois :

Dé p art em en t L og is tiq ue

JANVIER2013

Location Matériel

Servic e g esti on du mat é riel 

un

Client

Logistique

Chantier : Lieu :

CH105 TANGER

Qté 4 3 4 12 5 12 14 18 16 14 20 23 23 23 31

F98 F87 F54 F89 F122 B40 B43 B67 K79 K109 A116 A127 A152 A154 H66

23 25 21 22 25 23 11 24 2 23

R119 R70 R76 R128 R111 R113 I18 Z51 Z60 X102

TCC TANGER

Description Tractopelle HIDROMEK Tractopelle CAT Mini Chargeuse BOBCAT Mini Chargeuse BOBCAT Mini Chargeuse hyndai Dumper BMTP Dumper AUSA Dumper BMTP Compacteur autop. Bomag Compacteur rouleau WACKER Compresseur thr. ATLAS COPCO Compresseur thr. AIR MAN Compresseur thr. AIR MAN Compresseur thr. ATLAS COPCO Groupe électrogènne STAMFORD Grue à montage rapide POTAIN Grue à tour POTAIN Grue à tour POTAIN Grue à tour POTAIN Grue à tour POTAIN Grue à tour POTAIN Grue mobile LOCATELLI Chariot élèvateur Chariot élèvateur MANITOU Poste à souder

HMK 102 B 428C S130 S130 HSL85007 DP 1000 RM300 DP1000F BW211D-3 RD7H-ES XAS67 PDS185S PDS185S XAS97 110KVA 386A H30/23 H30/30C H30/30C H30/23 GRIL8500T MRT1850 TURBO

U J J J J J J J J J J J J J J J

Prix unitaire 271,00 271,00 203,00 203,00 203,00 235,00 235,00 235,00 271,00 167,00 167,00 167,00 167,00 167,00 271,00

TOTAL 1 084,00 813,00 812,00 2 436,00 1 015,00 2 820,00 3 290,00 4 230,00 4 336,00 2 338,00 3 340,00 3 841,00 3 841,00 3 841,00 8 401,00

J J J J J J J J J J

938,00 938,00 938,00 938,00 938,00 938,00 1 083,00 253,00 253,00 36,00

21 574,00 23 450,00 19 698,00 20 636,00 23 450,00 21 574,00 11 913,00 6 072,00 506,00 828,00

Page 131

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  14 23 23 23 23

X103 DO27 DO28 NA1 NA2

Poste à souder J Monte charge J Monte charge J Nacelle Plate forme T J Nacelle Plate forme T J I-) Sous-Total Location Matériel U G91 Camion solo Renault J MIDLUM220DXI G108 Camion solo Renault J MIDLUM280DXI G109 Camion semi J VOLVO JSGOD VOLVO JSGOD T33 Porte char J II-) Sous-Total Location Transport U L47 Véhicule de service Citroen J Berlingo L110 Véhicule de service PEUGEOT J 207 L129 Véhicule de service Renault J Kangoo L131 Véhicule de service Renault J DACIA-SANDERO L136 Véhicule de service Renault J KOLEOS L142 Véhicule de service PEUGEOT J Partner L152 Véhicule de service Renault J DACIA-SANDERO L114 Pick up TOYOTA J Hulix III-) Sous-Total Location Voiture de service U ETA ETAIS dhs/U PAL Pal Triangle dhs/U MET Panneaux Métallique dhs/m² PER Poutrelles Péri dhs/ml CON Consoles dhs/U STE Panneaux Stéra dhs/m² FIL Filières dhs/U IV-) Sous-Total Location Coffrage U

23 3 1 1 26 26 26 26 26 26 26 26 4628 20657 572 18534 93 546 138

Validation

Taux de pénalité Taux d'abattement

Commentaires :

36,00 45,00 45,00 100,00 100,00 34,00% 722,00 722,00 1 900,00 722,00 3,58% 123,08 192,31 130,77 140,38 361,54 130,77 140,38 230,77 6,30% 18,00 4,50 30,00 7,00 4,00 21,00 4,00 56,12% Sous-total M( I+II+III+IV ) CUMUL M1

504,00 1 035,00 1 035,00 2 300,00 2 300,00 203 313,00 16 606,00 2 166,00 1 900,00 722,00 21 394,00 3 200,00 5 000,00 3 400,00 3 650,00 9 400,00 3 400,00 3 650,00 6 000,00 37 700,00 83 304,00 92 958,39 17 166,07 129 736,65 372,39 11 468,20 550,19 335 555,89

597 962,89 23 244 140,18

0%

0,00

0% Total Du Mois

CUMUL

0,00 597 962,89

23 842 103,07

Reçu le Cinq Cent Quatre-vingt Dix-sept Mille Neuf Cent Soixante-deux Dirhams Quatre-vingt Neuf Centimes ##

Département Logistique service gestion du matériel Ain Harrouda fax 0679 791 730 Tél 0673 973 321 Email [email protected]

Page 132

Département Logistique

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Jusqu'au 28/03/2013

Montant de Location du Coffrage et du système d’étaiement

TOTAL

MOIS

Montant de Location du Matériel

Montant de Location du Transport

Montant de Location Voiture de service

REPORT AU 31-12-2011

4 657 230,50

931 334,50

751 580,00

7 660 789,22

14 000 934,22

 janv-12

306 462,50

17 328,00

30 819,23

572 924,02

927 533,75

févr-12

260 934,50

12 996,00

30 819,23

564 694,52

869 444,25

mars-12

296 027,50

16 602,00

30 588,46

586 152,92

929 370,88

avr-12

245 509,00

24 184,00

34 050,00

543 498,92

847 241,92

mai-12

274 852,00

35 815,00

30 650,00

543 498,92

884 815,92

 juin-12

256 816,50

28 328,00

23 988,46

502 665,20

811 798,16

 juil-12

248 649,00

28 423,00

27 388,46

507 516,84

811 977,30

août-12

121 938,00

8 664,00

31 742,31

304 510,11

466 854,42

sept-12

243 593,00

21 296,00

31 050,00

505 896,84

801 835,84

Page 133

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

oct-12

179 946,00

21 298,00

28 111,54

365 785,37

595 140,91

nov-12

191 160,00

17 062,00

39 946,15

307 637,44

555 805,59

déc-12

238 181,00

38 358,00

41 100,00

423 748,02

741 387,02

 janv-13

203 313,00

21 394,00

37 700,00

335 555,89

597 962,89

févr-13

197 297,00

12 272,00

36 500,00

300 184,84

546 253,84

TOTAL

7 921 909,50

1 235 354,50

1 206 033,84

14 025 059,07

24 388 356,91

RATIOS

32%

5%

5%

58%

100%

Page 134

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

 Annexe 4 : Planning de la préfabrication des poutres du PH RDC MOULE M1 M1 M1 M1 M1 M1

JOUR J1 J3 J5 J7 J9 J11

M1

J13

M1

J15

M1

J17

M2 M2 M2 M2 M2

J1 J3 J5 J7 J9

520

M2

J11

40 40 40

305 418 650

M2 M2 M2

J13 J15 J17

Poutre

Largeur

l

MOULE

JOUR

B1

P-PH-RDC-7

30

645

M3

J2

B2

P-PH-RDC-11

30

576

M4

P-PH-RDC-31

30

572

M3

P-PH-RDC-27

30

645

M4

P-PH-RDC-30

30

645

M3

B4

B5

B1 B2

B9

B7 B11

Poutre P-PH-RDC-59 P-PH-RDC-60 P-PH-RDC-64 P-PH-RDC-65 P-PH-RDC-66 P-PH-RDC-67 P-PH-RDC-70 P-PH-RDC-71 P-PH-RDC-77 P-PH-RDC-72 P-PH-RDC-76 P-PH-RDC-73 P-PH-RDC-78 P-PH-RDC-10 P-PH-RDC-19 P-PH-RDC-20 P-PH-RDC-21 P-PH-RDC134 P-PH-RDC137 P-PH-RDC138 P-PH-RDC-92 P-PH-RDC-94 P-PH-RDC169

Largeur 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 40 40 40 40 40

l 487 478 581 581 560 344 314 437 262 416 262 440 102 645 576 576 576 217

40

479

40

J4

J6

Page 135

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  B3

P-PH-RDC-35

30

687

M4

B2

P-PH-RDC-13

30

192

M3

B4

P-PH-RDC-41

30

478

P-PH-RDC-40

30

329

P-PH-RDC-42

30

339

P-PH-RDC-44

30

338

P-PH-RDC-52

30

319

P-PH-RDC-49

30

466

M4

P-PH-RDC-50

30

467

M3

P-PH-RDC-48

30

478

M4

P-PH-RDC-53

30

453

M3

P-PH-RDC-51

30

272

M4

P-PH-RDC-56

30

319

P-PH-RDC-57

30

449

M3

P-PH-RDC-61

30

479

M4

P-PH-RDC-111

30

234

M3

P-PH-RDC-116

30

300

P-PH-RDC-119

30

633

M4

P-PH-RDC-120

30

654

M1

P-PH-RDC-121

30

539

M2

P-PH-RDC-122

30

540

M3

P-PH-RDC-125

30

448

M4

P-PH-RDC-128

30

234

P-PH-RDC-126

30

458

P-PH-RDC-129

30

234

P-PH-RDC-130

30

235

P-PH-RDC-131

30

229

B8

J8

M4

M3

M1

J10

J12

J14

J16

J18

J19

J20

J21

M2

Page 136

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  P-PH-RDC-132

30

231

B6

P-PH-RDC-81

30

223

B9

P-PH-RDC-136

30

454

P-PH-RDC-142

30

560

M4

B8

P-PH-RDC-115

30

271

M1

B6

P-PH-RDC-80

30

214

P-PH-RDC-85

30

259

P-PH-RDC-84

30

448

P-PH-RDC-83

30

448

P-PH-RDC-89

30

191

P-PH-RDC-90

30

549

M4

P-PH-RDC-91

30

584

M1

P-PH-RDC-93

30

423

M2

P-PH-RDC-95

30

304

M3

P-PH-RDC-96

30

382

P-PH-RDC-99

30

317

P-PH-RDC-98

30

382

P-PH-RDC-97

30

347

P-PH-RDC-101

30

331

P-PH-RDC-100

30

317

P-PH-RDC-102

30

382

P-PH-RDC-108

30

218

P-PH-RDC-109

30

218

P-PH-RDC-110

30

298

P-PH-RDC-144

30

262

P-PH-RDC-146

30

P-PH-RDC-145

30

B7

B10

M3

J22

J23

M2

M3

J24

J25

J26

M4

M1

J27

M2

M3

J28

M4

J29

618

M1

J31

172

M2

Page 137

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

B11

P-PH-RDC-147

30

446

P-PH-RDC-153

30

579

M3

P-PH-RDC-156

30

622

M4

P-PH-RDC-162

30

593

M1

P-PH-RDC-163

30

545

M2

P-PH-RDC-164

30

680

M3

P-PH-RDC-165

30

680

M4

P-PH-RDC-166

30

365

M1

P-PH-RDC-171

30

549

M2

P-PH-RDC-172

30

549

M3

P-PH-RDC-173

30

495

M4

P-PH-RDC-174

30

495

M1

P-PH-RDC-175

30

545

M2

P-PH-RDC-176

30

545

M3

P-PH-RDC-177

30

545

M4

P-PH-RDC-183

30

638

M1

P-PH-RDC-184

30

638

M2

P-PH-RDC-185

30

638

M3

P-PH-RDC-187

30

635

M4

J32

J33

J34

J35

J36

J37

J38

J39

J40

Page 138

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

 Annexe 5 : Détermination des cadences d’exécution des différentes tâches L’étude a été faite sur deux équipes, dans un chantier de construction de groupe résidentielle, sur une durée de 17 jours. Voici un exemple de prélèvement de 3 jours de la première équipe : Jour 1 Heures m² Unité m² m3 m3 m3

Coffrage voile Coffrage poteau Coffrage planché Coulage poteau Coulage voile Coulage planché

Jour 2

Production

60

23,04

210

Heures

Jour 3

Production

Heures

40

80

60

8

101

73

Production

60

32,5

70

6

20

3

220

80

220

80

50

3,5

20

2

79

9,5

60

6,5

Voici le cumul des heures et des productions des deux équipes durant les 17 jours de l’étude : Equipe Laarbi

Equipe Abdeltif

Cumul heures

Cumul Production

Cumul heures

Cumul Production

m²

Coffrage voile

888

686,85

1285,5

803,04

Unité

Coffrage poteau

350

25

376,5

42

m²

Coffrage planché

5206

605

5548

615

m3

Coulage poteau

360

48,5

280,5

37

m3

Coulage voile

950

131,5

1264,5

173,5

m3

Coulage planché

415

263

568

198,5

Ratio (heure/unité)

Coffrage voile Coffrage poteau Coffrage planché Coulage poteau Coulage voile Coulage planché

Moyenne

Equipe Laarbi 1,2928587

Equipe Abdeltif 1,60079199

1,5

14

8,96428571

11,5

8,60495868

9,02113821

9

h/m²

7,42268041

7,58108108

7,5

h/m3

7,2243346

7,28818444

7,5

h/m3

1,57794677

2,86146096

2,5

h/m3

h/m² h/Unité

Page 139

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

 Annexe 6 : Calcul des durées des tâches du Plancher Haut Sous Sol pour la variante coulée Coffrage Bloc

Equipe 1

Surface coffrage

Volume béton

B1

100,4065

14,3547

B2

38,763

5,53275

B3

Nombre heures

Nombre heures cumulées

Ferraillage Durée (j)

903,6585 1252,5255 7,82828438 348,867

Nombre heures

8,03252

Nombre heures cumulées

Durée (j

11,13356

0,69584

3,10104

141,1244 20,027685 1270,1196 2359,0341 14,7439631 11,289952 20,969192 1,31057

B4

68,062

9,4254

612,558

5,44496

B5

52,9285

7,606275

476,3565

4,23428

Equipe

B6

48,3412

6,881055

435,0708 1278,2313 5,32596375

2

B7

46,6675

6,73665

420,0075

3,7334

B13

47,017

2,1885

423,153

3,76136

B9

82,153

11,9292

739,377 2960,0235 12,3334313

6,57224

3,867296 11,362056 0,71012

26,31132

1,64445

21,32944

1,3330

35,22044

2,20127

10,91328 26,747728

1,67173

B10

166,545 23,432175

1498,905

13,3236

B8

80,1935

11,6175

721,7415

6,41548

B12

129,182

17,84345

1162,638

B11

137,436

19,8009

1236,924

Equipe

B14

154,93 22,542375

3

B15

103,546

B16

181,7795

B17

136,416

B18

197,9306

B19

116,167

B20

118,8365

2399,562

10,2545385

10,33456 10,99488

1394,37 3962,2995 13,7579844

12,3944

931,914

8,28368

26,1798 1636,0155

14,54236

21,7905

23,555

1227,744 3009,1194 10,4483313

28,5519 1781,3754 19,40556

1045,503 2115,0315 7,55368393

17,0463 1069,5285

15,834448 9,29336

18,80028

9,50692

Page 140

1,17501

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Coulage Bloc

Joint 1

 joint 2

Nombre heures cumulées

Durée (j)

49,718625

1,03580469

Nombre heures

B1

35,88675

B2

13,831875

B3

50,0692125

B4

23,5635

13,6124

B5

19,0156875

10,5857

B6

17,2026375 39,5155125 0,82323984

9,66824

B7 B13 B9 B10

 joint 3

Nombre heures

Décoffrage

20,0813

Durée (j)

27,8339

1,73961875

52,42298

3,27643625

28,40514

1,77532125

65,7783

4,11114375

53,3236

3,332725

88,0511

5,50319375

66,86932

4,1793325

47,0007

2,93754375

7,7526 92,6484

1,930175

28,22488

16,841625

9,3335

5,47125

9,4034

29,823 117,447188 1,44681641

16,4306

58,5804375

33,309

B8

29,04375

16,0387

B12

44,608625

B11

49,50225

B14

Nombre heures cumulées

94,110875

1,96064323

25,8364 27,4872

56,3559375 176,281688 1,67253516

30,986

B15

54,47625

20,7092

B16

65,4495

36,3559

B17

58,8875

B18

71,37975

B19

48,5139

B20

42,61575

130,26725

1,71390104

27,2832 39,58612

91,12965

1,89853438

23,2334 23,7673

Page 141

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

 Annexe 6 : Calcul des durées des tâches du Plancher Haut RDC pour la variante coulée bloc

Eq1

Eq2

Eq3

Surf voile Nombre m² poteaux

Volume poteaux m3

Volume planché m3

0

8

5,047

0

302,1729

63,66162

B2

171,23

4

2,5235

34,246

355,9652

75,580352

B3

0

6

2,94

0

190,333

36,172

B4

0

15

7,35

0

415,5955

79,16655

B5

70,93

4

1,6856

14,186

73,608

10,71325

B6

129,82

5

2,107

25,964

131,7935

20,6505

B7

53,682

11

4,6354

10,7364

329,964

62,7952

B8

0

13

6,37

0

196,809

32,92785

B9

0

6

2,94

0

186,481

37,7713

B10

0

12

5,88

0

471,935

89,57995

B11

0

15

7,35

0

391,5703

73,43286

Bloc

Eq2

surface planché m²

B1

Coffrage élévation

Eq1

Volume voiles m3

Nombre Durée (j) heures 2,46778125

Coulage élévation Nombre heures

B1

92

B2

302,845

B3

69

B4

172,5

B5

152,395

B6

252,23

84,213

B7

207,023

46,1154

Durée (j)

Durée (j)

8,82

3203,6868 20,0230425 1,6351

22,05 2,54853333

Nombre heures

15,141 2,61353125 2719,5561 16,9972256 110,3085

1,00625

Coffrage planché

1712,997 22,7223188 3740,3595

47,6148

662,472 20,0762063 2,715175

1186,1415 2969,676

Page 142

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Eq3

B8

149,5

0,75868056

B9

69

B10

138

0,47916667

17,64

4247,415 14,7479688

B11

172,5

0,59895833

22,05

3524,1327 12,2365719

Eq1

Eq2

1771,281 11,9778125

Durée (j)

1678,329

Coulage planché Nombre heures

Durée (j)

Décoffrage Nombre heures

Durée (j)

B1

24,173832 1,5108645

159,15405 1,31570938 60,43458 3,77716125

B2

28,477216

188,95088 1,93647667 71,19304

1,779826

B3

15,22664 3,0296425

B4

33,24764

B5

Eq3

Nombre heures

1,40875

8,82

Ferraillage planché bloc

19,11

90,43 2,00721615 197,916375

5,88864 2,6768275

38,0666 7,57410625 83,1191

26,783125 1,90411198

14,7216 6,69206875

B6

10,54348

51,62625

26,3587

B7

26,39712

156,988

65,9928

B8

15,74472

B9

14,91848

94,42825

B10

37,7548

2,359675 223,949875

B11

1,91645

31,325624 1,9578515

82,319625

4,449565

1,6822474

2,0656224

39,3618

2,4601125

37,2962

2,3310125

94,387

5,8991875

183,58215 1,82462813 78,31406 4,89462875

Page 143

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

 Annexe 6 : Calcul des durées des tâches de la Couverture pour la variante coulée bloc

EQ1

EQ2

EQ3

Surf voile

Nombre poteaux

Volume poteaux

EQ3

Volume planché

81,41

15

16,8

16,282

591,7138

124,10252

B2

87,15

11

12,32

17,43

493,6355

103,4337

B3

184,5536

9

12,3264

36,91072

B4

0

9

10,08

0

B5

98,415

13

9,36

19,683

B6

0

5

3,6

0

557,2845

89,35262

B7

0

10

7,2

0

1005,147

158,54495

B8

50,4

11

7,92

10,08

748,494

116,88519

bloc

EQ2

surface plancher

B1

Coffrage élévation

EQ1

Volume voiles

Nombre heures

Durée (j)

Coulage élévation Nombre heures

Durée (j)

840,8625 145,861375 373,75

75,9958

733,7495 114,813285

Coffrage plancher Nombre heures

Durée (j)

B1

294,615 1,84134375

99,246

2,067625 5917,138 36,9821125

B2

257,225 1,60765625

89,25

1,859375 4936,355 30,8522188

B3

380,3304

B4

103,5

1,58471 147,71136 0,43125

30,24

3,07732

8408,625 35,0359375

0,63

3737,5 15,5729167

B5

297,1225 1,23801042

87,129 1,8151875 7337,495 30,5728958

B6

57,5 0,19965278

10,8

0,225 5572,845 19,3501563

B7

115 0,39930556

21,6

0,45 10051,47 34,9009375

B8

202,1 0,70173611

54

1,125

7484,94

25,989375

Page 144

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  Ferraillage plancher bloc

EQ1

EQ2

EQ3

Nombre heures

Durée (j)

B1

47,337104

2,958569

B2

39,49084

2,4681775

B3

Coulage plancher Nombre heures

Durée (j)

Décoffrage Nombre heures

310,2563 6,46367292 118,34276

Durée (j)

7,3964225

258,58425 5,38717188

98,7271 6,17044375

67,269 2,10215625 364,653438 7,59694661

168,1725 10,5107813

B4

29,9

0,934375

189,9895 3,95811458

74,75

B5

58,69996

3,6687475 287,033213 5,97985859

146,7499 9,17186875

B6

44,58276

2,7864225

223,38155 4,65378229

111,4569 6,96605625

B7

80,41176

5,025735 396,362375 8,25754948

201,0294 12,5643375

B8

59,87952

3,74247 292,212975 6,08777031

149,6988

Page 145

4,671875

9,356175

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué 

 Annexe 8 : Code du programme du calcul du coffrage

Code source relatif au bouton ―lancer le calcul‖ Private Sub  Sub  CommandButton1_Click() Dim counter Dim  counter ' variables pour les poutres

Dim b, h1, h2, L, a, d, m Dim b, Dim nbrpoutre Dim  nbrpoutre 'vider les cellules nbrecoffrage

Worksheets("feuil1" Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M11" "M11").Value ).Value = 0 Worksheets("feuil1" Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M12" "M12").Value ).Value = 0 nbrpoutre = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("B" "B" &  Rows.Count).End(xlUp).RowRows.Count).End(xlUp).Row- 2 Worksheets("feuil1" Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M9" "M9").Value ).Value = nbrpoutre surplusbase = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M2" "M2").Value ).Value surplusrive = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M3" "M3").Value ).Value longconnexion = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M4" "M4").Value ).Value 'def des variable globale de la fonction

longcof = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M5" "M5").Value ).Value largcof = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M6" "M6").Value ).Value reut = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M7" "M7").Value ).Value reutd = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("N7" "N7").Value ).Value longcofd = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("N5" "N5").Value ).Value largcofd = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("N6" "N6").Value ).Value errretomb = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M8" "M8").Value ).Value 'variables pour dalle

Dim nbrdalle Dim nbrdalle Dim counterd Dim  counterd nbrdalle = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Range( ).Range("I" "I" &  Rows.Count).End(xlUp).Row - 2 Worksheets("feuil1" Worksheets("feuil1").Range( ).Range("M10" "M10").Value ).Value = nbrdalle Dim l1, Dim  l1, l2, nl1, nl2 For i = 1 To For i To nbrpoutre  nbrpoutre b = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Cells(i ).Cells(i + 2, 2).Value + surplusbase hd = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Cells(i ).Cells(i + 2, 4).Value h1 = (Worksheets("feuil1"  (Worksheets("feuil1").Cells(i ).Cells(i + 2, 3).Value - hd + errretomb) rive = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Cells(i ).Cells(i + 2, 6).Value Select Case rive Case rive Case 0 h2 = h1 Case 1 h2 = h1 + hd + surplusrive End Select L = Worksheets("feuil1"  Worksheets("feuil1").Cells(i ).Cells(i + 2, 5).Value - longconnexion m = Int(L / longcof) 'decoupage des planches pour la base

For counter = 1 To For counter To m  m g b, longcof Next counter Next  counter

Page 146

Com par aiso n entr e le Co ulésu r p lace et le Pré fabr iq ué  g b, (L - m * longcof) 'decoupage des planches pour h1

For counter = 1 To For counter To m  m g h1, longcof Next counter Next  counter g h1, (L - m * longcof) 'decoupage des planches pour h2

For counter For  counter = 1 To To m  m g h2, longcof Next counter Next  counter g h2, (L - m * longcof) Next i Next  i For i = 1 To For i To nbrdalle  nbrdalle If Worksheets( If  Worksheets("feuil1" "feuil1").Cells(i ).Cells(i + 2, 9).Value