Fiche de Révision : Prédalles et Éléments Préfabriqués en Béton

Introduction

Les prédalles et éléments préfabriqués en béton sont des composants largement utilisés dans la construction moderne pour optimiser les délais, la qualité, et la sécurité des ouvrages. Ils permettent de réaliser rapidement des planchers, des murs, voire des éléments de structure, en fabriquant ces éléments partiellement ou entièrement en usine avant leur mise en œuvre sur chantier.

1. Définitions et Concepts de Base

Prédalle : élément préfabriqué en béton armé, souvent mince, qui fait office de coffrage pour la dalle de béton sur chantier. Elle est posée en place et peut recevoir une dalle de compression coulée sur site.

Éléments préfabriqués en béton : composants en béton fabriqués industriellement, comme les poutres, dalles, colonnes, panneaux de mur, destinés à être assemblés sur chantier.

1.1 Prédalles

• Constituées d’une dalle mince en béton armé (épaisseur ~5 à 8 cm)
• Destinées à recevoir une couche complémentaire de béton (dalle de compression) coulée sur chantier pour former un plancher complet.
• Constituées souvent d’un treillis soudé ou d’armatures incorporées.
• Avantages : rapidité de mise en œuvre, réduction de l’utilisation de coffrage, meilleur contrôle de la qualité en usine.

1.2 Autres éléments préfabriqués

• Planchers (dalles pleines, nervurées)
• Poutres précontraintes
• Panneaux de façade
• Colonnes

2. Fonctionnement et Mise en œuvre des Prédalles

2.1 Principe de fonctionnement

• La prédalle est mise en place sur les supports (poutres, murs).
• Elle joue un rôle temporaire de coffrage.
• Sur la prédalle, une dalle de compression en béton est coulée, intégrant généralement un acier d’épreuve.
• Ensemble, ces deux couches forment une dalle composite.

2.2 Exemple de constitution d’un plancher en prédalles

3. Avantages des Prédalles et des Éléments Préfabriqués

• Gain de temps sur chantier: débit de pose rapide.
• Qualité contrôlée: fabrication en usine sous conditions maîtrisées.
• Réduction des coûts: optimisation matière et main d’œuvre.
• Allègement des structures grâce à l’utilisation de dalles minces.
• Sécurité: moins de matière en attente de séchage ou de manipulation.
• Réduction du coffrage: économie matérielle notable.

4. Classification des Prédalles et Éléments Préfabriqués

4.1 Prédalles selon la méthode d’assemblage

• Prédalle simple: dalle mince avec treillis ou barre d’armature, sur laquelle une dalle de compression est coulée.
• Prédalle nervurée: avec nervures portantes pour réduire la masse propre.
• Prédalle chauffante (cas spécifique) : intégration de circuits pour chauffage au sol.

4.2 Éléments selon la précontrainte

• Béton armé classique
• Béton précontraint: introduction de câbles de précontrainte pour augmenter la portée et la capacité.

5. Dimensionnement et Calculs de Prédalles

Le dimensionnement des prédalles est un point essentiel pour garantir la sécurité et la fonctionnalité. On calcule notamment :

• La flèche maximale admissible
• La capacité portante
• Les efforts dans l’acier d’armature.

5.1 Calcul général de la résistance sous flexion

Pour une plaque ou dalle simply supported, la contrainte maximale dans le béton en flexion est donnée par :

[Formule mathématique]

avec :

• [Formule]: moment fléchissant maximal
• [Formule]: module de résistance de la section

Dans le cas des dalles composées (prédalle + dalle de compression), la résistance s’exprime par :

[Formule mathématique]

où :

• [Formule] est la contrainte de calcul du béton (résistance caractéristique divisée par un coefficient de sécurité).

5.2 Équilibre des efforts

En phase de manipulation (avant le coulage de la dalle de compression), la prédalle doit résister aux charges propres, poids des travailleurs, etc. L’effort en flexion est alors inférieur à l’effort total de service mais doit être vérifié.

6. Processus de Fabrication et Mise en place

[Diagramme]

• En usine, les prédalles sont fabriquées suivant des tolérances strictes.
• Un contrôle qualité est effectué sur le béton et les armatures.
• Les éléments sont transportés sur site, levés et positionnés.
• La dalle de compression est coulée et mise à durcir.

7. Exemples Concrets d’Utilisation

• Logements collectifs: mise en place rapide de planchers pour accélérer la construction.
• Bureaux et bâtiments industriels: grâce à la réduction de la masse des planchers nervurés.
• Parkings à étages: préfabrication permettant d’éviter des coffrages lourds et de faciliter l’enchaînement des phases.

8. Liens entre Prédalles et Autres Systèmes Préfabriqués

Les prédalles sont souvent associées à d’autres systèmes d’éléments préfabriqués :

• Poutres préfabriquées : supportent les prédalles et répartissent les charges vers les piliers.
• Colonnes préfabriquées : support vertical principal.
• Dalles pleines : peuvent être utilisées en alternative ou complément.

La bonne coordination de ces éléments est essentielle pour garantir la cohérence structurelle.

Synthèse

Notes supplémentaires

• Le bon dimensionnement est fondamental pour la sécurité.
• La précontrainte peut améliorer notablement la portée et la finesse des prédalles.
• L’usage de prédalles nécessite une bonne coordination entre préfabrication et chantier.

Cette fiche vous donne une vision claire et synthétique des prédalles et éléments préfabriqués en béton, essentiels dans la construction contemporaine.

N’hésitez pas à approfondir chaque point par la pratique et les normes en vigueur (ex: Eurocodes, NF EN 1168).

Bon courage dans vos révisions !