Cahier CSTB 3194Janvier-Fvrier 2000
Groupe spcialis n 2 - Constructions, faades et cloisons lgres
Ossature mtallique et isolation thermique des bardages rapports
faisant l'objet d'un Avis Technique ou d'un constat de
traditionalitConditions gnrales de conception et de mise en oeuvre
StatutNdlr : Les Cahiers de prescriptions techniques (CPT) sont des
parties intgrantes d'Avis Techniques prsentant des dispositions
communes. Ces CPT ne sont donc pas des textes utiliser seuls, mais
conjointement avec l'Avis technique qui y fait rfrence, et qui peut
les complter ou les amender. Inclut le modificatif 1 de janvier
2007 (cahier 3586).
AnalyseCe document a pour objet de rappeler les exigences les
plus gnralement retenues en ce qui concerne les ossatures
mtalliques et l'isolation thermique associe, des bardages rapports
faisant l'objet d'un Avis Technique ou d'un Constat de
Traditionalit et de dcrire : les constituants usuellement utiliss
pour la ralisation de l'ossature mtallique et celle de l'isolation
thermique associe, la mise en oeuvre habituelle des constituants
prcdemment dcrits permettant de satisfaire ces exigences.
SommaireListe des auteurs 1. Introduction 1.1 Objet du document
1.2 Dfinitions 1.2.1 Bardage rapport 1.2.2 Structure porteuse 1.2.3
Ossature 1.2.4 Isolation thermique 1.3 Principes de conception
1.3.1 Stabilit, dformation, rsistance 1.3.2 Variations
dimensionnelles 1.4 Justifications des dispositions constructives
1.4.1 Justification par calcul 1.4.2 Justification par essais 2.
Description des constituants de l'ossature et de l'isolation
complmentaire 2.1 Profiles d'ossature 2.1.1 Rappel des exigences
2.1.2 Durabilit 2.1.3 Protection 2.1.4 Section des profils 2.2
Pattes de fixation des profiles 2.2.1 Rappel des exigences 2.2.2
Gomtrie des pattes 2.2.3 Conception vis--vis de la dilatation 2.2.4
Trous pr-percs en ailes d'appui des pattes 2.2.5 Durabilit 2.3
Rupture de pont thermique 2.4 Lisses 2.4.1 Nature du mtal 2.4.2
Traitement de protection du mtal 2.4.3 Dimensions 2.5 L'isolant 2.6
Organes de fixation 2.6.1 Organe de fixation de la patte sur la
structure porteuse 2.6.2 Organes de fixation du profil porteur sur
la patte 2.6.3 Organes de fixation de l'isolant sur la structure
porteuse 2.6.4 Organes de fixation des lisses sur les profils
porteurs 3. Conception et mise en oeuvre 3.1 Pose des pattes 3.1.1
Disposition et rpartition des pattes 3.1.2 Fixation des pattes sur
la structure porteuse 3.2 POSE DE L'ISOLANT 3.2.1 Disposition de
l'isolant 3.2.2 Fixation de l'isolant sur la structure porteuse 3.3
Pose des profiles porteurs 3.3.1 Entraxe des profils porteurs 3.3.2
Fixation des profils porteurs sur les pattes 3.3.3 Raccordement des
profils porteurs 3.3.4 Joints de fractionnement 3.4 Amnagement de
la lame d'air 3.4.1 Dispositions gnrales 3.4.2 Compartimentage
horizontal de la lame d'air 3.4.3 Compartimentage vertical de la
lame d'air (fig. 18a et 18b) 3.5 Pose des lisses
3.5.1 Entraxes des lisses 3.5.2 Dispositions vis--vis de la
dilatation 3.5.3 Fixation des lisses Annexe 1 Dtermination des
caractristiques mcaniques des attaches destines la fixation des
profils sur la structure porteuse Premire partie rsistance
admissible aux charges verticales permanentes dues la masse du
bardage rapport 1. Appareillage 2. Nombre d'prouvettes 3. Mode
opratoire 4. Expression des rsultats Deuxime partie 1. Appareillage
2. Nombre d'prouvettes 3. Mode opratoire ANNEXE 2 Annexe 2.1
Fixations - Caractristiques Annexe 2.2 Dtermination de la rsistance
caractristique des assemblages 1. Domaine d'application 2. Rfrences
normatives Partie A rsistance en traction Partie B rsistance en
cisaillement Annexe 3 Dfinition des atmosphres extrieures -
Protection contre la corrosion 1. Objet 2. Atmosphres extrieures
directes (E11 E19) 2.1 Atmosphre rurale non pollue : E11 2.2
Atmosphre normale urbaine ou industrielle : E12 2.3 Atmosphre svre
urbaine ou industrielle : E13 2.4 Atmosphres marines 2.5 Atmosphre
mixte 3. Atmosphres extrieures protges et ventiles (E21 E29) ANNEXE
4 Elments de calcul thermique 1. Description des constituants :
hypothses de base des calculs 2. Dtermination du coefficient [chi]
ANNEXE 5 lments prendre en compte dans le dimensionnement d'une
ossature de bardage rapport Cas A Cas B 1. Flche et moments
flchissants maximaux, raction aux appuis 1.1 Profils porteurs
verticaux 1.2 Lisses horizontales 2. Exemples de vrification de
dimensionnement 2.1 Effets du vent 2.2 Charge de poids propre 2.3
Effort sur les ancrages Le prsent document a t rdig par Jean DOLE,
Ingnieur du CSTB la demande du Groupe Spcialis n 2 de la Commission
charge de formuler des Avis Techniques, avec la participation d'un
groupe de travail constitu de : M. PREVOST AFFIX M. JOURDAN
G2M/VETISOL M. LAVICE BATI PROFIL M. DOUCET C.E.P. M. ABRAHAM CSTB
M. GILLIOT CSTB M. SABE et M. BISSERY Chambre Syndicale du ZINC M.
DEREAUX ETANCO M. MANANT/M. MOLINIER ETERNIT M. LALLEMENT FAYNOT M.
ACKER N. T. B. M. PROST/M. SOULIER P.A.B.
M. LEFEVBRE R.A.S.F. M. REBULARD REBULARD FACADE M. DAVOUS SICOF
M. ROYER SMAC-ACIEROID M. DENIS / M. KRIMM SOCOTEC M. MICHEL
VERITAS M. THONNES WAGNER Ont galement apport leur concours : M.
BEDAS DIMOS BATIMENT M. BEZON G2M/ZOLPAN M. GERVOISE HOOGOVENS
ALUMINIUM M. CARADEC SAFAMA M. BUSSEMEY SNPA/KNAUF M. POINET
BATIPROFIL M. RABILLOUD SPIT Avant-propos
1. Introduction1.1 Objet du documentCe document a pour objet de
rappeler les exigences les plus gnralement retenues en ce qui
concerne les ossatures mtalliques et l'isolation thermique associe,
des bardages rapports faisant l'objet d'un Avis Technique ou d'un
Constat de Traditionalit et de dcrire : les constituants
usuellement utiliss pour la ralisation de l'ossature mtallique et
celle de l'isolation thermique associe, la mise en oeuvre
habituelle des constituants prcdemment dcrits permettant de
satisfaire ces exigences. En l'absence d'un DTU Bardages Rapports ,
il a paru utile d'tablir un document technique de rfrence dans le
souci de rassembler ce que l'on peut considrer comme les Rgles de
l'Art. En pratique, la constitution de l'ossature mtallique et sa
mise en oeuvre telles qu'elles sont dcrites dans le prsent
document, sont communes tant aux bardages rapports ressortissant au
traditionnel qu' la plupart des bardages rapports considrs comme
nontraditionnels. En effet, le caractre de non-traditionalit d'un
bardage rapport est le plus souvent fonction des lments de paroi
constituant la peau du bardage : soit parce qu'ils sont raliss en
matriaux non traditionnels (mortier de rsines, mortier CCV,
stratifis, compounds polyester, panneaux composites, ...) ; soit
parce que raliss dans des matriaux reconnus traditionnels, ils sont
proposs dans des formats et selon des modes de fixation qui ne le
sont pas (par exemple carreaux cramique de grandes dimensions et/ou
fixs l'aide d'inserts). Pour ce qui concerne le respect des
exigences relatives la Scurit Incendie, on se reportera la
rglementation en vigueur et l'Instruction Technique n 249. Le
prsent document s'applique aux territoires mtropolitains. Une
application dans les DOM-TOM doit faire l'objet d'additifs
spcifiques.
1.2 Dfinitions 1.2.1 Bardage rapportOn appelle bardage rapport,
le systme de revtement extrieur de parois verticales, compos d'une
peau et d'une ossature permettant de rapporter cette peau devant la
structure porteuse revtir. La peau du bardage rapport peut tre base
: de grands lments (plaques, panneaux, ...) ; d'lments de grande
longueur (clins, lames, ...) ; de petits lments (tuiles, ardoises,
cailles, plaques, dalles, bardeaux, ...). Il n'appartient pas au
bardage rapport de sparer l'intrieur du btiment de l'extrieur mais
d'tre entirement situ l'extrieur, rapport sur le gros oeuvre qui
assume la dite sparation et auquel l'ouvrage de bardage apporte
l'aspect extrieur, contribue l'tanchit la pluie et le plus souvent
l'isolation thermique assurant ainsi la protection de la structure
porteuse vis--vis des sollicitations climatiques. Remarque :
Lorsqu'un systme, normalement employ en bardage rapport, est utilis
pour sparer l'intrieur du btiment de l'extrieur, il ne constitue
plus un bardage rapport tel que vis dans le prsent document, mais
un ouvrage diffrent, o il joue lui-mme le rle de mur et o il doit
rpondre aux diverses performances exiges d'un mur, notamment du
point de vue stabilit, rsistance aux sollicitations climatiques,
scurit incendie, confort thermique et confort acoustique, ... Il
peut en ce cas tre appel : bardage tout court, bardage industriel ,
faade lgre , etc.
1.2.2 Structure porteuseOn appelle structure porteuse, le gros
oeuvre lequel doit assurer notamment la stabilit du btiment ainsi
que l'tanchit l'air des murs. Ne sont vises dans le prsent document
que les structures porteuses ralises en maonneries d'lments ou en
bton. Pour la ralisation des ouvrages de bardages rapports sur
faades lgres ou sur Maisons et Btiments ossature bois, on peut se
rfrer au Cahier du CSTB n 2383 de janvier 1990 et au DTU 31.2
(rfrence AFNOR DTU P 21-204).
1.2.3 OssatureOn appelle ossature, l'ensemble du dispositif
permettant de rapporter la peau sur la structure porteuse. Le type
d'ossature le plus gnralement utilis est celui constitu de profils
disposs en rseau vertical. Du moins, seul ce type d'ossature sera
pour l'instant considr. Ces profils verticaux peuvent tre
solidariss la structure porteuse, soit en contact direct, soit le
plus souvent l'aide de pattes de fixation (querres en T, trier en
U, ...) qui permettent de compenser les carts de planit du support.
Les peaux composes de grandes plaques ou de lames disposes
horizontalement sont gnralement fixes directement sur le rseau
vertical de profils.
Les peaux composes de lames disposes verticalement ou de petits
lments, sont gnralement fixes sur un rseau intermdiaire de lisses
horizontales, lui-mme fix sur le rseau vertical de profils.
1.2.4 Isolation thermiqueDepuis de nombreuses annes, une
isolation complmentaire est, le plus souvent, associe aux bardages
rapports. Entre isolation et dos de la peau, est toujours mnage une
lame d'air ventile, qui est en communication avec l'extrieur en
rive basse (entre d'air) et en rive haute (sortie d'air).
1.3 Principes de conception 1.3.1 Stabilit, dformation,
rsistance1.3.1.1 Stabilit d'ensembleLa scurit doit tre assure dans
les mmes conditions que pour n'importe quelle construction vis--vis
des sollicitations usuelles (charges permanentes, surcharges
climatiques, effets des variations de temprature, ...). Les
principes tablis par les documents de base tel que le DTU P 22-701
(Rgles CM) pour les ossatures en acier ou le DTU P 22-702 (Rgles
AL) pour les ossatures en alliages d'aluminium restent valables,
notamment en ce qui concerne : les sollicitations prises en compte,
les coefficients de pondration, les mthodes de vrification de la
scurit, soit par le calcul en lasticit, soit par essais, soit
encore par combinaison d'essais et modlisation par logiciel adapt
(lments finis) l'exclusion de toute mthode de calcul de plasticit,
inapplicable ce type d'ouvrage ralis avec des lments parois minces.
Une attention particulire doit tre apporte lors des vrifications
vis--vis des risques de dversement, voilement, torsion, ...
auxquels les lments parois minces sont plus sensibles.
1.3.1.2 DformationsLes dformations doivent rester dans des
limites admissibles : soit fixes par les conditions d'emploi
(flches admissibles par exemple cf. 2.1.4 et 2.4.3), soit parce que
les hypothses de base des calculs cessent d'tre valables au-del
d'une certaine valeur des dformations. En tout tat de cause, les
dformations acceptes doivent rester compatibles avec celles des
lments de peau de bardage notamment lorsque ces derniers sont
rigides et fragiles et maintenus par des dispositifs de fixations
rigides ou prsentant des embotements ou recouvrements de faibles
valeurs. Les exigences particulires sont spcifies dans les Avis
Techniques et Constats de Traditionalit.
1.3.1.3 Rsistance des lmentsIl faut vrifier : d'une part, la
scurit contre la plastification ou la rupture, d'autre part, la
scurit par rapport la charge provoquant l'apparition des phnomnes
d'instabilit de forme (flambement, dversement, voilement). Pour
certains profils parois minces, des efforts secondaires peuvent
provoquer des dformations de la section transversale modifiant
ainsi leur comportement.
1.3.2 Variations dimensionnellesLa prise en compte des lois
physiques appliques aux phnomnes de dilatation doit conduire une
conception permettant d'assurer une libre dilatation des profils ou
tout au moins de limiter convenablement les contraintes et/ou
dformations rsultant d'un montage dans lequel les mouvements
seraient plus ou moins brids.
1.3.2.1 Plage de tempratureCompte tenu d'une part de leur
situation en arrire des lments de revtement (peau de bardage) et
d'autre part de la prsence d'une lame d'air ventile, les valeurs de
temprature susceptibles d'tre atteintes par les profils d'ossature
sont forfaitairement fixes - 20 C/+ 60 C sauf conditions
climatiques ou justifications particulires. Remarque : Il existe
des mthodes gnrales permettant de dterminer le rgime thermique des
parois en fonction de leurs caractristiques et de leurs conditions
d'environnement : tempratures d'ambiance extrieure et intrieure,
flux solaire, rgimes d'change intrieur et extrieur, coefficient
d'absorption des revtements de surface, etc. Cependant, ces mthodes
gnrales sont souvent lourdes exploiter et ncessitent une dfinition
rigoureuse des divers paramtres. Elles ne seront donc utilises que
pour justifier la prise en compte des valeurs de tempratures
diffrentes de celles dfinies forfaitairement ci-dessus.
1.3.2.2 Coefficients de dilatationLes coefficients de dilatation
retenus sont : pour l'acier 12.10-6 m/m.K, pour les alliages
d'aluminium 23.10-6 m/m.K.
Remarque : La pratique montre qu'une prvision de variation
dimensionnelle respectivement de 1 mm par mtre pour l'aluminium et
de 0,5 mm par mtre pour l'acier est suffisante.
1.3.2.3 Conception d'ossature librement dilatableLe
fonctionnement en libre dilatation de l'ossature repose sur un
principe d'assujettissement au gros oeuvre par point fixe et points
coulissants (glissants). Le point fixe, le plus gnralement dispos
en tte de profil, reprend les charges verticales de poids propre,
ainsi qu'une partie des efforts dus aux effets du vent, alors que
les points coulissants, rpartis le long du profil, ne reprennent en
principe que les efforts dus aux effets du vent. Remarque 1 :
Certaines considrations peuvent conduire disposer la patte de point
fixe ailleurs qu'en tte des profils (concidence des joints de
fractionnement des plaques de revtement par exemple). Remarque 2 :
Si le coulissement entre pattes et profil est contrari (serrage
excessif, dfauts de planit ou d'alignement, ...), les pattes de
points glissants subiront des efforts dans le plan vertical. Les
pattes devront, dans ce cas, subir des essais adapts (cf. annexe 1,
premire partie), en vue de vrifier qu'elles sont aptes reprendre de
tels efforts.
1.3.2.4 Conception d'ossature brideLe fonctionnement d'une telle
ossature repose sur un assujettissement pseudo-rigide au gros
oeuvre au moyen de pattes de fixation rparties le long du profil et
reprenant chacune une part des efforts rsultant : des charges de
poids propre, des effets du vent, des effets de la dilatation.
Cette conception n'est envisageable que dans l'hypothse de
mouvements de faible amplitude pouvant tre absorbs par les organes
de fixation dans la limite de contraintes admissibles et de
dformations lastiques ou plastiques (adaptation) vrifies
compatibles avec les lments de revtements prvus. Remarque : Dans
une telle conception, il est difficile d'valuer les efforts
transmis aux organes de liaison, notamment pour ceux situs en
extrmits des profils qui, outre les charges de poids propre et de
vent, supporteront les effets dus la dilatation en majoration ou
minoration des charges de poids propre selon le sens des variations
(dilatation ou retrait). Les contraintes rsultant de ces diffrents
efforts sont reprises tant par les fixations entre profils et patte
(vis ou rivets) que par les fixations entre patte et gros oeuvre
(ancrage), et sont plus ou moins attnues en fonction de la
dformabilit des pattes (dans le domaine lastique) et de
l'adaptation de plasticit de l'assemblage (constitution de rotules
locales). Il ressort a priori des considrations ci-dessus, qu'en
raison d'une part de l'absence de comportement lastique et d'autre
part d'une sensibilit certaine la fatigue, les ossatures ralises en
alliage d'aluminium ne sont pas les mieux adaptes ce type de
montage brid. Celui-ci peut tre nanmoins envisag pour des profils
de faible longueur (distance entre fixations extrmes < 3 m)
ancrs dans un gros oeuvre en bton (maonneries d'lments exclues) par
des chevilles mtalliques dans la mesure o les dformations localises
voques en remarque ci-dessus permettent de crer, ds la mise en
service ou court terme, les jeux ncessaires une rduction sensible
des contraintes initiales. L'emploi des profils en acier dans une
conception de montage brid peut tre envisag plus favorablement dans
la mesure o : d'une part, le coefficient de dilatation de l'acier
est de moiti infrieur celui des alliages d'aluminium et que,
d'autre part, la gomtrie des pattes est tudie pour permettre des
dformations lastiques suffisantes pour absorber les contraintes
additionnelles induites par la dilatation des profils. Remarque :
Dans de tels systmes d'ossature acier, dont certains sont
commercialiss depuis plus de 15 ans sans qu'il ait t constat de
dsordres apparents, on retrouve : des profils de longueur maximale
6 m, des clisses de raccordement en extrmits des profils qui bien
que montes assez serres ne s'opposent que partiellement aux
variations de longueur des profils, des pattes-querres de fixation
au gros oeuvre prsentant sous charge verticale une bonne
dformabilit, voire une pseudo-articulation au niveau des pattes
avec rallonge coulisse. Il est noter galement que les dformations
observes au-del de la limite d'lasticit sont encore d'une grande
amplitude avant qu'elles ne conduisent la ruine des pattes ou une
perte significative de leur rsistance. Concernant les risques
d'affaiblissement dus d'ventuels phnomnes de fatigue, ceux-ci ne
paraissent pas craindre pour ces pattes en acier, dans la mesure o
les frquences des alternances retrait-dilatation sont faibles
(cycle journalier) ce qui pour une dure de vie escompte de 50 ans,
reprsente 2 3.104 cycles, et que par ailleurs les vitesses de
variation sont assez lentes.
1.4 Justifications des dispositions constructivesLes
dispositions constructives peuvent tre justifies par le calcul
et/ou par exprimentation directe.
1.4.1 Justification par calculLes bases et mthodes de calcul
sont celles prcises dans les DTU correspondants la nature des mtaux
utiliss, savoir :
DTU P 22-701 (Rgles CM) Rgles de calcul des constructions en
acier, DTU P 22-702 (Rgles AL) Rgles de conception et de calcul des
charpentes en alliages d'aluminium, Rgles de calcul des
constructions en lments parois minces en acier. Remarque : Ce
dernier document publi dans le Cahier du CSTB n 1564 a pour objet
d'adapter les rgles de calcul applicables aux constructions en
acier en gnral (Rgles CM) aux constructions lgres en acier
comportant des lments aux parois particulirement minces.
1.4.2 Justification par essaisEn raison de la complexit des
interactions en jeu sous sollicitations et de la susceptibilit des
lments parois minces vis--vis des phnomnes d'instabilit de forme
(dversement, voilement, cloquage, ...) le recours l'exprimentation
est un moyen de vrification fiable et parfois ncessaire. Remarque :
La norme exprimentale P 22-311-8 Construction Mtallique Eurocode 3
Calcul des structures en acier Partie 1-1 Rgles Gnrales et rgles
pour les btiments, chapitre 8 : Conception et dimensionnement
assists par l'exprimentation, constitue un guide l'attention du
concepteur qui dsirerait s'appuyer sur des rsultats exprimentaux.
Les annexes 1 et 2 du prsent document prcisent, par ailleurs, les
modalits des essais relatifs aux attaches, fixations et
assemblages.
2. Description des constituants de l'ossature et de l'isolation
complmentaireLes constituants utiliss pour la ralisation de
l'ossature et de l'isolation complmentaire concernent : les
profils, les pattes de fixation, les ventuelles lisses, les
isolants et les diverses fixations.
2.1 Profiles d'ossature 2.1.1 Rappel des exigencesCompte tenu
des dispositions prises la mise en oeuvre (cf. chapitre III) et des
conditions d'emploi, les profils doivent prsenter : une durabilit
suffisante, une section assurant : une dformabilit ngligeable ou
peu gnante sous l'action des agents climatiques (hygrothermie,
vent), des dimensions correctement adaptes la position des
fixations tant des attaches que des lisses ou des lments de
paroi.
2.1.2 Durabilit2.1.2.1 Nature du mtalLes profils sont raliss
partir des produits ou demi produits ci-aprs.
2.1.2.1.1 Profils en acierProfils lamins chaud La nature de
l'acier est conforme aux spcifications de la norme NF EN 10025, la
gomtrie est conforme aux spcifications des normes franaises
applicables dont l'indice de classement appartient la srie A45.
Profils forms partir de tles Les tles utilises pour la fabrication
des profils doivent tre conformes aux spcifications des diffrentes
normes franaises applicables dont l'indice de classement appartient
la srie A 36-... (normes de produit) ou la srie A 46... (normes de
tolrances dimensionnelles).
2.1.2.1.2 Profils en aluminium ou alliagesLes alliages
d'aluminium utiliss sont caractriss par l'absence de cuivre ou par
une teneur en cuivre infrieure 1 %. Profils fils Les
caractristiques de ces produits (gnralement issus de la srie 6000)
sont conformes la norme NF A 50-411 et les tolrances sur dimensions
sont conformes la norme exprimentale A 50-710. Profils forms partir
de lamins Les caractristiques de ces produits (gnralement issus des
sries 3000 ou 5000) sont conformes aux normes NF A 50-451 et NF A
50-506. Dans le cas de produits forms partir de tles et bandes
prlaques, les caractristiques sont conforms la norme NF A
50-452.
2.1.2.1.3 Profils en acier inoxydableLes principales nuances
d'acier inoxydable, selon NF EN 10088-2, utiliser conformment aux
spcifications de la norme NF P 24-351 (reprises dans l'annexe 3 du
prsent document) sont les suivantes : acier austnitique au chrome
nickel X5 Cr Ni 18-10 (correspondant l'ancienne nuance Z7 CN
18-09), acier inoxydable au chrome-nickel-molybdne X2 Cr Ni Mo
17-12-2 (correspondant l'ancienne nuance Z3 CND 17-12-02), acier
ferritique X6 Cr17 (ancienne nuance Z8 C 17) ou X2 Cr Mo Ti 18-2
(ancienne nuance Z3 CDT 18-02).
2.1.3 ProtectionLa protection doit tre adapte en fonction de la
nature du mtal et de la svrit de l'exposition, selon qu'il y aura
ou non ncessit de conserver l'aspect des profils restant en partie
visibles aprs pose de la peau de bardage. Dans le cas d'ossature
entirement situe derrire une peau de bardage de type IV ou XIV, les
protections seront celles prvues pour les emplois en atmosphre
extrieure protge et ventile telle que dfinie en annexe 3 du prsent
document. Cette mme atmosphre peut tre galement retenue dans le cas
des bardages permettant de raliser des murs de type III ou XIII ds
lors que : l'ouvrage n'est pas situ en zone littorale (distance
> 10 km), toutes dispositions auront t prises pour assurer un
drainage vitant d'ventuelles stagnations d'eau d'infiltration ou de
condensation, et que, par ailleurs, il n'y ait pas modification de
l'aspect, tant vis--vis des parties de profils partiellement
vues,
que des risques de coulures sur les parements. Dans tous les
autres cas d'ossature y compris ceux dans lesquels les profils
restent apparents et contribuent l'esthtique d'ensemble, on se
rfrera aux protections requises pour les emplois en atmosphres
extrieures telles que dfinies en annexe 3. En dehors des exigences
relatives la conservation de l'aspect, les profils raliss en acier
inoxydable ou en alliages d'aluminium ne ncessitent pas de
protection, hormis le cas d'exposition en atmosphres
particulirement corrosives pour lequel une tude spcifique est
ncessaire (cf. annexe 3).
2.1.3.1 Traitement de protection de l'acier 2.1.3.1.1
Galvanisation chaudLes revtements obtenus par galvanisation, par
immersion dans le zinc fondu (galvanisation chaud) sur produits
finis ou semi-finis doivent satisfaire la norme NF A 91-121 (ou
prEN 21461).
Nota : Cette norme NF A 91-121 spcifie, pour le mtal de base, la
norme NF A 35-503 et renvoie au fascicule de documentation A 91-122
en particulier pour la conception des pices.Les paisseurs minimales
des revtements selon les atmosphres doivent satisfaire au tableau 1
de l'annexe 3.Les formages ultrieurs sur produits semi-finis, par
exemple par profilage aux galets ou pliage la presse, ne doivent
pas dtriorer la protection.
2.1.3.1.2 Revtements de zinc (galvanisation) par immersion chaud
en continu (tles et bandes) sans peinture de finitionLes produits
obtenus par galvanisation chaud en continu de tles et bandes
doivent satisfaire l'une des normes suivantes NF EN 10147 ou P
34-310. Les paisseurs minimales des revtements selon les atmosphres
doivent satisfaire au tableau 2 de l'annexe 3.
2.1.3.1.3 Autres revtements mtalliques en continuDes revtements
prouvs assurant une protection des surfaces reconnue quivalente,
pour l'application vise, aux procds dfinis peuvent tre utiliss (cf.
norme NF A 91-010 : Revtements mtalliques et traitement de surface
des mtaux - Terminologie - Classification - Symbolisation et norme
NF A 91-011 : Revtements mtalliques Dsignations conventionnelles de
conditions d'emploi ).
Nota : La justification de cette quivalence peut tre donne par
un Avis Technique ou une valuation technique, une ATEx ou une
enqute technique d'un contrleur technique agr.Il s'agit, en
particulier, de revtements mtalliques d'alliages zinc-aluminium,
avec un maximum de 5 % d'aluminium, dont les caractristiques
vis--vis de la corrosion et de la souplesse la dformation ont t
amliores. Les produis obtenus doivent satisfaire l'une des normes
NF EN 10147, NF EN 10214 et P 34-310. Dans ce cas, les paisseurs
minimales des revtements selon les atmosphres doivent satisfaire au
tableau 3 de l'annexe 3.Les formages ultrieurs sur produits
semi-finis, par exemple par profilage aux galets ou pliage la
presse, ne doivent pas dtriorer la protection.
Nota : La norme P 34-310 donne des informations utiles sur ce
point.
2.1.4 Section des profilsLa forme sera choisie en fonction de la
facilit avec laquelle elle permettra l'adaptation des revtements ou
du rseau de lisses horizontales. Les sections courantes sont
indiques figure 1. Figure 1
Les formes ouvertes telles que E et F peuvent tre considres
comme dformables vis--vis de sollicitations transversales (cf.
3.5.1.4) La section caractrise par la largeur vue l et la
profondeur p doit rpondre un certain nombre de conditions. En ce
qui concerne la largeur vue l , celle-ci, dans le cas o le joint
vertical entre deux lments, est prvue au droit d'un profil porteur,
doit permettre : l'ouverture j du joint entre lments ; une distance
d suffisante entre l'axe des fixations de l'lment et le bord de
l'lment (prise en compte deux fois). Cette distance, fonction de la
nature de l'lment, est par exemple au moins gale 20 mm dans le cas
des plaques de fibres-ciment et de stratifi HPL et 12 mm dans le
cas du stratifi polyester ; une garde g suffisante entre axe des
fixations de l'lment et le bord du profil (prise en compte deux
fois). Cette garde minimale est au moins gale 1,5 2 fois le diamtre
nominal de la fixation. Se reporter selon la nature du mtal aux DTU
P 22-702 (Rgles AL) et DTU P 22-701 CM 66 ou de l'Eurocode 3 (NF P
22-311) et 2.2.4.2.1. Figure 2
Remarque : Si la dimension horizontale des lments de peau
appelle un profil intermdiaire (avec un seul alignement vertical de
fixations), les dimensions de celui-ci reste gnralement pour des
raisons de facilit, identiques celles du profil au droit du joint.
Compte-tenu de la largeur l vue retenue, l'inertie du profil doit
tre choisie telle que la flche prise tant en pression qu'en
dpression sous vent normal (tel qu'il est dfini par les Rgles NV),
soit infrieure au 1/200 de la porte entre fixations du profil la
structure porteuse. En tout tat de cause, il sera vrifi en tant que
de besoin, notamment dans le cadre de l'instruction des Avis
Techniques et des Constats de Traditionalit que cette flche de
1/200 est compatible avec les dformations des lments de peau,
compte-tenu de l'ventuelle interaction entre peau et ossature, lie
au mode de pose. Remarque 1 : Lorsque la nature de la structure
porteuse impose l'entraxe des fixations, l'inertie du profil est
fonction de cet entraxe. Inversement lorsque la section du profil
est impose, l'entraxe des fixations est fonction de l'inertie de
cette section, et de la rsistance de l'ancrage dans le gros oeuvre.
Remarque 2 : la non-prise en compte actuelle, de l'quilibrage des
pressions sur les faces de la peau en cas de peaux permables l'air,
conduit une marge de scurit vis--vis de cette exigence. Remarque 3
: Le choix de l'paisseur du profil (en alu ou en acier) est en
partie conditionn par les exigences d'inertie ncessaire et de
rsistance des fixations. Il semble difficile dans le cas des
profils de gomtrie courante de satisfaire ces exigences avec des
paisseurs nominales infrieures 1,8 mm. Il n'est cependant pas exclu
que des profils de section optimise (cas des profils fils)
prsentent localement des paisseurs moindres, la matire ayant t
reporte dans les zones les plus sollicites (paississement des
plages de fixations, renforcement de rigidit en rive, ...).
2.2 Pattes de fixation des profilesLes pattes de fixation,
galement dsignes attaches, ont un double rle : d'une part,
participer la cration d'un nouveau plan de faade recevant la peau
du bardage, et ce en intgrant d'ventuels dfauts du gros oeuvre
support (planit, verticalit), saillies locales (bandeaux en nez de
plancher ou refend) et/ou dcalage de nus (dfoncs en allges par
exemple) ; d'autre part, de permettre la cration d'un espace
suffisant entre gros oeuvre support et sous-face de la peau pour
disposer un isolant thermique d'paisseur variable et mnager une
lame d'air ventile. Se faisant, elles ont assurer la reprise des
charges de poids propre du bardage (peau et ossature), les efforts
dus aux effets du vent, et ventuellement ceux dus aux phnomnes de
dilatation selon la conception de l'ossature.
2.2.1 Rappel des exigencesCompte-tenu des dispositions prises la
mise en oeuvre (cf. chapitre III) et des conditions d'emploi, les
pattes de fixation doivent prsenter : une gomtrie assurant une
dformation limite sous l'action des charges transmises en oeuvre
(poids propre, vent, dilatation) ;
une conception permettant d'absorber d'une part la dilatation
des profils porteurs et d'autre part de les rendre coplanaires ; un
pr-perage de trous de diamtre adapt aux fixations prvues pour le
gros oeuvre support et ventuellement pour la fixation des profils
porteurs ; une durabilit suffisante.
2.2.2 Gomtrie des pattesPour les profils de section ouverte en T
ou L, les pattes sont gnralement du type cornire en " L ", obtenu
par pliage et peuvent, en cas d'emploi de mtal relativement mince,
tre renforces par estampage d'une ou deux nervures en angle, ou par
un gousset rapport. La petite branche de L constitue aile d'appui
sur la structure porteuse, et la grande branche aile d'appui sur le
profil porteur. Cette aile peut tre fixe ou rglable, auquel cas
elle est alors en deux parties coulissant l'une sur l'autre selon
une course guide, et associes par boulonnage (fig. 3b). Figure 3
Exemples de pattes
Figure 301 Exemples de pattes (suite)
Certains modles de ces pattes cornires peuvent galement tre
associs en forme U ou Z (fig. 3c) par boulonnage; d'autres sont
rversibles ; la petite aile de l'querre tant dispose soit ct gros
oeuvre, soit ct profil porteur (fig. 3d). Remarque : les
assemblages par boulonnage doivent tre rendus indesserrables. Pour
des profils porteurs tubulaires carrs ou U, des pattes en forme
d'trier sont mieux adaptes. Ces pattes peuvent tre faonnes par
pliage lorsqu'elles sont en acier (inoxydable ou galvanis), mais le
plus souvent elles sont dbites dans des profils en alliage
d'aluminium (fig. 3e 3g).
2.2.2.1 Rigidit des pattesLa convenance d'une patte de fixation,
du point de vue rigidit, s'apprcie en fonction de la rsistance
admissible qu'elle oppose aux trois types de charge ci-aprs :
2.2.2.1.1 Charge verticale due au poids propre du bardage
rapportLa rsistance admissible la charge verticale due au poids
propre du bardage rapport est dtermine selon l'essai dfini en
annexe 1 - Premire partie. Cette dtermination tient compte de deux
critres : 1. non dpassement de la limite lastique du mtal sous la
charge Fr, 2. non dpassement d'une dformation donne (mesure en nez
de patte) sous une charge Fd. Remarque : Le plus souvent Fd Fr,
avec une dformation en nez de patte proportionnelle la longueur de
la patte. Cette dformation peut tre accepte plus ou moins grande (1
3 mm) selon la nature des joints entre lments de peau et la
chronologie des oprations de pose notamment. Dans le cas des
ossatures librement dilatables, les charges de poids propre
correspondent pour l'essentiel la masse du parement associ un
profil donn, et repris par un seul point de fixation, situ le plus
souvent en tte du profil (extrmit haute). La convenance de la patte
s'apprcie par comparaison de cette rsistance admissible la charge
maximale estime supporte en oeuvre et prise gale la charge dtermine
gomtriquement en fonction de la masse surfacique du bardage
rapport, de l'entraxe entre profils et de la longueur de ces
derniers. Remarque : Pour des parements de masse surfacique leve et
fixs sur une ossature comportant des montants de grande longueur
disposs selon des entraxes importants, la reprise des charges
verticales concentre sur le point fixe peut tre leve (> 200 daN)
et de ce fait ncessiter le renforcement des ancrages selon les
caractristiques des chevilles et du support. Dans ce cas, on
veillera d'une part respecter les prescriptions de distances
minimales entre les chevilles (cf.
Agrments, Avis Techniques ou Cahier des charges les concernant)
et d'autre part viter les excentrements relatifs l'axe de symtrie
verticale des profils. Sur ce dernier point, on choisira des pattes
prsentant des prperages de fixation disposs symtriquement ou en
alignement vertical avec l'axe des profils porteurs (cf. fig. 3f et
3g) ou dfaut en tablissant cette symtrie dans le cas des pattes
querres disposes en vis--vis (cf. fig. 3h). La convenance vis--vis
des charges de poids propre n'a normalement pas tre vrifie pour les
pattes dites de points glissants lesquelles ne reprennent que les
efforts dus aux effets du vent. Cependant, s'il y a doute quant au
libre coulissement entre patte et profil (cf. 2.2.3), il y aura
lieu de faire un essai de chargement vertical (ascendant et
descendant) pour dterminer la rsistance au glissement et la
comparer la rsistance de la patte (cf. annexe 1 premire partie).
Dans le cas des ossatures en montage brid, les charges de poids
propre se rpartissent sur l'ensemble des pattes et la convenance de
la patte s'apprcie par comparaison de cette rsistance admissible la
charge maximale estime supporte en oeuvre et prise gale la charge
dtermine gomtriquement en fonction du poids en m du bardage rapport
et du taux minimal de pattes par m. Pour tenir compte de ce que les
pattes risquent de supporter des charges diffrentes selon leur
position, la charge maximale estime pouvant tre reprise en oeuvre
par la patte la plus dfavorise est majore par application d'un
coefficient 1,5 sur la charge moyenne dtermine gomtriquement.
Remarque : L'ordre de la mise en oeuvre, les jeux et tolrances de
montage ainsi que les effets de dilatation peuvent conduire l'une
des pattes supporter une charge largement suprieure celle rsultant
de la seule charge moyenne de poids propre. En effet, outre les
charges de poids propres, il y a galement lieu de considrer pour ce
cas de montage, les effets de la dilatation des profils tant du
point de vue des efforts dvelopps que des dplacements imposs. Si le
point d'ancrage de la patte n'est pas situ sur l'axe de symtrie
horizontale de son aile d'appui au gros oeuvre support, il y aura
ncessit de vrifier le comportement de la patte dans les deux sens
de sollicitation (ascendant et descendant). Compte tenu de
l'exprience et des dispositions technologiques adoptes (limitation
des longueurs de profils notamment) l'emploi d'ossatures en montage
brid est acceptable sur parois supports en bton.
2.2.2.1.2 Charge orthogonale de dpression due aux actions du
ventLa rsistance admissible la charge orthogonale de dpression due
aux actions du vent est dtermine selon l'essai dfini en annexe 1 -
Deuxime partie. La convenance de la patte s'apprcie par la
comparaison de cette rsistance admissible la charge maximale estime
supporte en oeuvre et prise gale la charge dtermine gomtriquement
en fonction de la dpression sous VENT NORMAL et du nombre de pattes
le long des profils porteurs et de l'entraxe de ces derniers.
Remarque : Considrant que chaque profil porteur reprend les efforts
de la bande verticale de bardage de largeur gale l'entraxe x des
profils, la charge (Q) s'exerant sur un profil de longueur l sera
gale : Q = 1,25 qH . x . avec qH = pression (ou dpression) calcule
selon les Rgles NV. Le coefficient de 1,25 tient compte de la
continuit du parement sur n traves (n 2).
2.2.2.1.3 Charges latralesLe bardage rapport ne participant pas
aux fonctions de transmission des charges de contreventement, les
pattes ne reprennent pas en oeuvre de charges latrales. Les seules
charges latrales ventuellement reprises, peuvent rsulter de la
dilatation des lisses horizontales selon les dispositions qui ont t
prises cet gard. Le cas chant, il conviendra de raliser un essai
pour valuer la dformabilit des pattes, et vrifier l'amplitude de
mouvement permise sans dpassement de la limite lastique. Les pattes
satisfaisant aux deux prcdentes exigences, satisfont en gnral la
prsente.
2.2.3 Conception vis--vis de la dilatationLa plupart des
fournisseurs de systmes complets d'ossature en alliages d'aluminium
ont opt pour le principe avec montants librement dilatables et
proposent donc deux modles distincts de pattes : l'un reprenant la
totalit des charges de poids propre du bardage et une partie des
charges de vent constitue le point fixe du profil (fig. 4a), Figure
4
l'autre ne reprenant que les efforts dus aux effets du vent
constitue un point coulissant vis--vis des variations
dimensionnelles du profil porteur (fig. 4b). Certaines pattes
peuvent tre conues pour remplir indiffremment l'une ou l'autre de
ces fonctions soit comme point fixe soit comme point glissant (ou
coulissant), voire ces deux fonctions au droit de la jonction de
deux profils porteurs (fig. 4c) en assurant en outre la fonction
d'clissage coulissant. Pour obtenir en oeuvre le libre coulissement
entre patte de point glissant et profil, les deux conditions
suivantes doivent tre runies : les plans de contact des pattes et
du profil doivent tre parallles entre eux au moment de l'accostage,
l'accostage doit se faire sans effort et l'assemblage doit tre
ralis au moyen de la fixation prvue sous serrage initial nul ou trs
modr. Sur des supports prsentant des dfauts de planit locale, le
paralllisme ncessaire ne peut tre obtenu que par des pattes avec
embase articule latralement (cf. fig. 4d) ou par un faonnage
particulier de l'aile d'appui ( bossage cf. fig. 4c) ou encore par
emploi de cale (cf. fig. 3j). Remarque 1 : Les pattes querres les
plus simples dans leur conception (cf. fig. 5) ne peuvent
satisfaire cette exigence de paralllisme des faces d'appui, que si
elles sont travailles en place (en fait plus ou moins redresses en
force) ce qui n'est pas de bonne pratique. Figure 5
En outre de par leur tendance la rotation autour de l'unique
cheville de fixation les pattes en querre risquent d'accentuer les
frottements par effet de coin avec comme consquence des reprises
d'efforts non prvus : d'une part sur la patte dans le sens
vertical, d'autre part sur les organes de fixation (vis ou rivets)
dans le sens axial. Remarque 2 : Il est noter que cette tendance la
rotation n'existe pas pour les pattes triers (cf. fig. 3g) dont la
cheville de fixation au support est dispose dans leur axe vertical
de symtrie, et que pour d'autres types de pattes symtriques (cf.
fig. 3f) ou non, cette tendance peut tre empche par une double
fixation. Si le libre coulissement entre patte et profil n'est pas
vident, compte tenu du type de fixation utilis (rivets, vis
autotaraudeuses, boulons) et des prconisations de mise en oeuvre,
il sera ncessaire de mesurer la rsistance au glissement et d'valuer
les efforts induits sur les pattes et leur fixation au support.
D'autres ossatures sont cependant conues pour fonctionner en
montage brid vis--vis de la dilatation ; dans ce cas, les pattes
proposes sont d'un modle unique, et se rpartissent l'ensemble des
charges : poids propre, effets du vent et efforts dus aux phnomnes
de dilatation (cf. 1.3.2.4).
2.2.4 Trous pr-percs en ailes d'appui des pattes2.2.4.1 En aile
d'appui ct structure porteuseL'aile d'appui sur la structure
porteuse est pr-perce d'un ou plusieurs trous destin(s) au passage
de la fixation de la patte, sur la structure porteuse. Les pattes
de point coulissant ne comportent le plus souvent qu'un trou, les
pattes de point fixe en comportent gnralement plusieurs, de faon
multiplier le nombre des ancrages en fonction de la rsistance du
support notamment pour la reprise des charges verticales. La forme
oblongue du trou par rapport l'horizontale est impose par la
ncessit de raliser un ajustement latral ncessaire l'obtention du
bon alignement vertical des pattes de fixation. Remarque 1 : La
patte de la fig. 5 ci-dessus comporte deux trous oblongs, de faon
pouvoir tre fixe indiffremment droite ou gauche du profil porteur,
mais l'unique cheville de fixation doit tre imprativement
positionne dans le
trou suprieur. A cet gard, les pattes ne comportant qu'un trou
oblong sur l'axe de symtrie horizontal (cf. fig. 6) vitent toute
erreur d'excution. Figure 6 Patte-querre avec platine de
rpartition
Remarque 2 : La rigidit de l'aile, souvent amoindrie par la
prsence du trou oblong, peut tre rtablie, voire augmente par
l'emploi d'une platine dispose sous tte de fixation (cf. fig. 6).
Le rapport d'essais raliss conformment aux prescriptions de
l'annexe 1 doit mentionner le cas chant la prsence de cette platine
de rpartition et en prciser les caractristiques. Remarque 3 : En
raison de sa forme, la patte risque d'introduire un effet de levier
intressant les charges momentanes en dpression dues aux actions du
vent (cf. 2.6.1).
2.2.4.2 En aile d'appui sur profil porteurSelon qu'il s'agisse
de patte de point fixe ou de point glissant, le principe de
fixation sera diffrent. Les fixations usuelles sont principalement
des vis autopereuses ou autotaraudeuses, des rivets aveugles ou des
boulons.
2.2.4.2.1 Pattes de point fixeL'aile d'appui ct profils porteurs
est de faon gnrale pr-perce de 2 5 trous. Remarque 1 : De par sa
forme et la position de la fixation, la patte peut introduire
galement un effet de levier concernant les charges permanentes dues
au poids propre de l'ouvrage. Pour tre assur que les sollicitations
permanentes dues au poids propre du bardage rapport et reprises par
la patte, ne se traduisent sur la cheville que par des efforts de
cisaillement, il convient d'interdire la fixation de la patte sur
le profil la tendance la rotation qui est illustre en fig. 7
ci-aprs, en ralisant un encastrement par fixations en plusieurs
points. Figure 7 REALISATION D'UN " ENCASTREMENT "
Figure 8 REALISATION D'UN " ENCASTREMENT "
Le moment qui s'exerait sur la cheville de fixation est alors
supprim, mais l'encastrement ainsi obtenu donne naissance un effort
de cisaillement appliqu sur les 2 fixations du profil (vis ou
rivets). dans un rapport PL/l . Selon la longueur d'aile des pattes
pour partie dpendante de l'paisseur d'isolant prvue et la gomtrie
de la patte, ces efforts de cisaillement peuvent majorer
considrablement les efforts rsultant des charges verticales. Pour
que cet encastrement soit ralis d'emble, de faon limiter au minimum
le tassement lors de la mise en charge conscutive la pose des
lments de peau, le diamtre des fixations devra tre aussi proche que
possible du diamtre des trous pr-percs sur l'aile de la patte. On
pourra galement, aprs rglage dfinitif de la position des profils,
disposer les fixations complmentaires de blocage hors des
prperages, ce qui liminera les jeux. Remarque 2 : Si la fixation du
profil sur la patte tait ralise sans fixation complmentaire de
blocage (cas de certaines conceptions avec profils suspendus ), la
fixation de la patte sur le support subirait outre l'effort
momentan d'arrachement d la charge du vent en dpression un effort
permanent d'arrachement d au poids propre du bardage rapport. Une
cheville-nylon dont la rsistance admissible, dtermine selon les
modalits du Cahier du CSTB n 1661, est gale ou suprieure la somme
des deux efforts, pourrait cependant ne pas convenir. En effet,
dans la formule permettant de calculer la rsistance admissible
d'une telle cheville, le facteur 0,7 caractrisant le comportement
du nylon ne prend en compte que le fluage sous charges momentanes
et non sous charges permanentes, auquel cas il accuserait une
valeur plus faible. En l'absence de justification de cette valeur,
il est prfrable d'utiliser des chevilles mtalliques. Pour le
positionnement des fixations par rivets aveugles, vis autoperceuses
ou autotaraudeuses et boulons, on adoptera les dispositions, schma
ci-dessous, tires respectivement des DTU 32.2 pour l'aluminium et
DTU 32.1 pour l'acier.
2.2.4.2.2 Patte de point coulissant (ou glissant)Dans sa
conception la plus simple, l'aile d'appui sur le profil porteur
comporte un trou oblong vertical au travers duquel passera la
fixation prvue, vis ou rivet. Certains modles comportent une pince
permettant un maintien provisoire du profil durant la phase de
rglage (cf. fig. 3k). Figure 9 Schma de positionnement des
fixations
2.2.5 DurabilitLa situation protge des pattes dans l'ouvrage
permet de considrer qu'elles sont exposes aux Atmosphres extrieures
protges et ventiles telles que dfinies en annexe 3.
2.2.5.1 Nature du mtalLes pattes peuvent tre ralises dans les
mmes mtaux (acier, alliage d'aluminium, acier inoxydable) que ceux
utiliss pour les profils (cf. 2.1.2.1). Dans le cas de pices
ralises en fonderie aluminium, la teneur en cuivre l'instar des
profils extruds doit tre infrieure 1 %. Remarque : Si les pattes ne
sont pas associes des profils faits du mme mtal, on vrifiera la
compatibilit lectrolytique (cf. annexe 1 de la norme NF E 25.032 ou
de l'annexe 3 du prsent document).
2.2.5.2 Traitement de protectionLes pattes en acier sont protges
par galvanisation ou mtallisation l'instar des profils (cf.
2.1.3.1.). Les niveaux de protection requis selon la svrit de
l'exposition sont donns en annexe 3 (tableaux 1 5).
2.3 Rupture de pont thermiqueCertains fabricants proposent des
cales en matriaux isolants (PVC, polythylne) disposer sous l'aile
d'appui des pattes. La surface de ces cales devra tre au moins gale
celle de l'aile d'appui, et l'aptitude la reprise des charges
(rsistance en compression) tant momentanes (effets du vent) que
permanentes (poids propre), devra tre vrifie notamment vis--vis des
risques de fluage prenant en compte la temprature. Remarque 1 : Les
vrifications peuvent tre effectues dans le cadre de l'valuation
technique (Avis technique ou Constat de traditionalit sur le systme
de bardage complet ou l'ossature seule). Les thermoplastiques
prsentant les proprits minimales ci-aprs peuvent convenir pour des
paisseurs 5 mm : rsistance la compression 25 Mpa (ISO 844),
temprature de flexion sous charge > 60 C sous 1,8 Mpa (NF T
51-005 - Mthode B - ISO R175 - DIN 53-461), duret Shore D65 (NF T
51-109 ou ISO 868). Remarque 2 : Ces cales d'paisseur usuelle 3 5
mm sont le plus souvent ralises dans des matires thermoplastiques
prsentant des valeurs de conductivit thermique () comprises entre
0,15 et 0,45 W/mK. L'apprciation de la performance de cette coupure
thermique se fera conformment l'annexe 4. Dans la mesure o ces
cales ne sont pas des cales de rglage d'paisseur destines rattraper
d'ventuels carts de planit du support, elles ne doivent pas tre
superposes.
2.4 LissesLes lisses peuvent tre soit en bois (auquel cas, elles
sont alors appeles liteaux), soit en mtal. Remarque : Il existe sur
le march des systmes d'ossature mixte composs de profils porteurs
verticaux en alliages d'aluminium et de lisses horizontales en
bois, mais ce cas particulier ne sera pas trait dans le prsent
document.
2.4.1 Nature du mtalLes lisses mtalliques sont raliser dans les
mmes mtaux que ceux utiliss pour les profils porteurs. Se reporter
au 2.1.2.1. du prsent document.
2.4.2 Traitement de protection du mtalLes lisses en acier sont
protges par galvanisation. La protection est apporte par l'emploi
de tles galvanises de classe au moins gale Z 275 selon la norme NF
A 36-321. Remarque : Cette protection est suffisante en atmosphre
rurale ou urbaine normale dans la mesure o il n'y a pas stagnation
d'eau. Pour le cas o la forme de la lisse (rail) favoriserait le
recueil des eaux, toute disposition utile doit tre prise pour
l'vacuation des eaux recueillies. Le perage d'un trou 6 mm entre
chaque profil porteur et/ou tous les 0,6 m peut tre considr comme
une disposition minimale. Pour le cas des lisses plus exposes (type
moulure ou joint large dans certains types de bardage) ou d'emploi
en atmosphres agressives, se reporter l'annexe 3 du prsent document
les lisses tant dans ces cas considres comme situes en atmosphres
extrieures directes.
2.4.3 DimensionsLa lisse est gnralement livre par le fournisseur
des lments de peau. En effet, le dessin de la section de cette
lisse est le plus souvent fonction du mode d'accrochage des lments
de peau. Compte-tenu d'une part du module d'lasticit du mtal retenu
et des entraxes de fixation de la lisse d'autre part, les moments
d'inertie de cette section doivent tre tels que : sous la charge
permanente due au poids propre des lments de peau que la lisse
supporte, la flche verticale prise entre fixations sur les profils
porteurs soit au plus gale au 1/300 de la porte entre profils ;
sous les charges momentanes dues aux actions du vent, tant en
pression qu'en dpression sous vent normal, la flche horizontale
prise entre appuis sur profils soit au plus gal 1/100 de la porte
entre profils.
Il importe de vrifier la stabilit de la lisse sous les prcdentes
charges appliques simultanment notamment dans les cas o la porte
entre profils porteurs dpasse sensiblement la valeur usuelle de 60
cm. La compatibilit de ces dformations avec celles des lments de
peau du bardage est vrifier lors de l'instruction des dossiers
d'Avis Techniques ou Constat de Traditionalit. Remarque 1 :
Lorsqu'en raison d'un changement d'exposition au vent partir d'une
certaine hauteur, l'ossature est renforce par rduction des entraxes
des profils porteurs et/ou des pattes de fixation de ces derniers,
il convient de faire un fractionnement de l'ouvrage (joint) car le
comportement sous poids propre sera diffrent. Ce fractionnement
n'est gnralement pas ncessaire pour les lments de peau type caille
mis en oeuvre avec recouvrements (horizontaux et verticaux).
2.5 L'isolantL'isolation thermique est ralise partir de matriaux
bnficiant d'une certification ACERMI dont le classement ISOLE
minimal est : I1 S1 O2 L2 E1 O2 : isolant non hydrophile ; L2 :
isolant semi-rigide. En l'absence de classement ISOLE, il peut tre
utilis : des panneaux de polystyrne bnficiant d'une certification
ACERMI. Les plastiques alvolaires tant rputs satisfaire
intrinsquement au niveau L2 et O2 ; des panneaux ou des rouleaux de
laine minrale bnficiant d'une certification ACERMI attestant des
niveaux : WS, ce qui correspond au critre d'absorption court terme
(24 h) par immersion partielle Wp < 1,0 kg/m2 selon la norme EN
1609 - Mthode A, TR50 ce qui correspond au critre de rsistance en
traction mt > 50 kPa selon la norme EN 1607. Ces matriaux
doivent satisfaire aux dispositions de la rglementation incendie
(Instruction Technique Faade n 249 notamment). Les produits les
plus couramment utiliss sont des panneaux ou des rouleaux de laine
minrale (sans pare-vapeur). Des isolants en plaques rigides tels
que panneaux de polystyrne expans moul, panneaux de polystyrne
extrud, panneaux de polyurthanne peuvent tre employs condition que
: la planit du support soit bonne et que les ventuelles lames d'air
parasites ne communiquent pas avec l'extrieur; la conception de
l'ossature et des fixations le permette, compte tenu de la rigidit
des panneaux.
Commentaires : peuvent tre envisags cas par cas et sous couvert
de l'Avis Technique, d'autres produits ou procds tels que :
projection pneumatique de laine minrale ralise conformment au DTU
27.1 en ce qui concerne les conditions de mise en oeuvre et de
classement de raction au feu notamment ; projection de mousse
plastique conformment aux prescriptions des Avis Techniques les
concernant ; panneaux de verre cellulaire.
2.6 Organes de fixationLes organes de fixation considrs sont
ceux permettant la fixation : de la patte de fixation sur la
structure porteuse, du profil porteur sur la patte de fixation, de
l'isolant sur la structure porteuse, des lisses sur les profils
porteurs.
2.6.1 Organe de fixation de la patte sur la structure porteuseIl
n'est actuellement examin que le cas le plus gnral o la fixation
s'effectue par des ensembles vis/chevilles soit par chevilles
mtalliques, soit par chevilles en matire plastique. Concernant la
rsistance mcanique et la stabilit des ancrages, ceux-ci doivent tre
conus et raliss de telle faon que les charges auxquelles ils seront
soumis durant la vie estime de l'ouvrage (30 ans minimum)
n'entranent pas l'une des consquences suivantes : a. effondrement
de tout ou partie de l'ouvrage, b. dformations majeures atteignant
des proportions inadmissibles, c. endommagement d'autres parties
des ouvrages ou d'quipements ou d'installations la suite d'une
dformation majeure de la structure porteuse, d. endommagement
engendr par un vnement et atteignant une ampleur disproportionne
par rapport la cause d'origine.Les chevilles en place doivent
rsister aux charges de calcul en traction, cisaillement et
combinaison de traction et de cisaillement auxquelles elles sont
soumises pendant la dure de vie prvue en assurant :
1. une rsistance adquate la ruine (tat limite ultime), 2. une
rsistance adquate aux dplacements (tat limite de service). Remarque
1 : L'ancrage (ou fixation) est constitu du support (gros oeuvre),
de la cheville de fixation (ou du groupe de chevilles) et de
l'lment fix au support. Remarque 2 : Les chevilles devront faire
l'objet d'essais d'identification et de vrification de leur
caractristiques (dimensions, matriaux constitutifs, protection
anti-corrosion, marquage, ...) effectus par un organisme
indpendant.
2.6.1.1 Chevilles mtalliquesLes chevilles peuvent tre de
diffrents types dcrits dans le Guide d'Agrment Technique europen
Chevilles mtalliques pour bton (Cahier du CSTB n 3047, mai 1998).
Dans ce cas, elles doivent faire l'objet d'un ATE (Agrment
Technique Europen) et recevoir le marquage CE. Pendant la priode
transitoire dfinie par arrt ministriel, elles peuvent faire l'objet
d'un Avis Technique dlivr sur la base du guide d'ATE ou d'un Cahier
des charges SOCOTEC dlivr sur la base des Normes d'essais NF E
27-815 1 et 2 et NFE 27-816.
2.6.1.2 Chevilles en matire plastiqueCe type de cheville peut
convenir pour des ouvrages lgers avec fixations non excentres et ne
ncessitant pas un serrage important. Dans cet emploi, les chevilles
ralises dans des matires plastiques issues le plus souvent de la
famille des polyamides PA6 (nylon) se partagent en deux types : les
chevilles non traversantes qui sont poses avant la patte et dont la
longueur ne dpasse pas la profondeur d'enfoncement ;La vis associe
est une vis tte plate avec une rondelle mtallique de rpartition
dispose sous tte. les chevilles traversantes qui sont poses aprs la
patte et qui prsentent une collerette plate, sous laquelle on
associe en oeuvre une platine mtallique de rpartition. La cheville
d'un diamtre minimum de 10 mm doit tre d'un modle adapt la
structure porteuse (bton ou maonneries d'lments pleins ou d'lments
creux). Des matires plastiques autres que celles entrant dans la
famille des superpolyamides peuvent tre envisages, condition de
faire l'objet de justifications satisfaisantes en ce qui concerne
le comportement dans le temps sous charge (fluage). En outre, elles
devront tre caractrises par la valeur du coefficient de scurit
prendre en compte dans la dtermination de leur rsistance admissible
l'arrachement. A titre d'information, le coefficient de scurit
concernant les polyamides PA6 est pris gal = 0,7 dans le document
Dtermination sur chantier de la charge maximale admissible
applicable une fixation mcanique de bardage rapport (Cahier du CSTB
n 1661). La vis doit tre en acier protg ou inoxydable. L'emploi de
l'acier inoxydable est obligatoire en front de mer. Lorsque l'acier
est protg (cf. NF E 25-022), le niveau de la protection doit au
moins correspondre celui des pattes de fixation (cf. annexe 3).
Dans tous les cas, on vrifiera la compatibilit lectrolytique avec
le mtal des pattes (cf. tableau 6 - annexe 3).
2.6.1.3 Rsistances admissiblesSelon la conception de l'ancrage
ralis, les chevilles sont amenes reprendre des efforts en traction
perpendiculaire ou oblique et/ou en cisaillement avec ou sans effet
de levier. Pour les ancrages par chevilles mtalliques dans des
supports en bton, les mthodes de conception-calcul appliquer sont
celles de l'annexe C du Guide de l'Agrment Technique Europen prcit
(Cahier du CSTB n 3047, mai 1998). Les valeurs de rsistances
caractristiques des chevilles et des diffrents coefficients de
scurit prendre en compte sont donnes soit dans l'Agrment Technique
Europen, soit dans l'Avis Technique. Pour les chevilles qui ne font
pas l'objet d'un ATE, les valeurs admissibles de rsistances peuvent
tre donnes dans le cahier des charges du fabricant accept par un
Contrleur Technique. Pour les ancrages raliss avec des chevilles
non mtalliques quelque soit la nature du gros oeuvre support ou
raliss avec des chevilles mtalliques dans des supports autres qu'en
bton (maonneries d'lments pleins ou creux), il n'existe pas, ce
jour, d'Agrment Technique Europen ou d'Avis Technique. Le Guide
d'ATE est en cours d'tablissement. On se rfrera dans ces cas, comme
indiqu ci-avant, au cahier de charges du fabricant accept par un
Contrleur Technique. Dans le cas de supports de caractristiques non
connues, la charge admissible des chevilles sera dtermine par une
reconnaissance pralable, conformment au document Dtermination sur
chantier de la charge maximale admissible applicable une fixation
mcanique de bardage rapport (Cahier du CSTB n 1661). Remarque 1 :
Dans le cas des systmes d'ossature o les pattes distribues le long
du profil se rpartissent les charges de poids propre, l'exprience
enseigne en gnral que la satisfaction de la fixation vis--vis des
efforts axiaux (traction) entrane sa convenance par rapport aux
charges verticales (cisaillement) ce qui implique que la rsistance
en cisaillement des supports (et des vis) est au moins quivalente
la rsistance en traction. Remarque 2 : Dans le cas des systmes o
les charges correspondant un profil sont reprises en un seul point
(patte de point fixe), les efforts en cisaillement sous l'effet des
charges de poids propres peuvent tre beaucoup plus importants que
les charges de vent en dpression. Remarque 3 : Comme indiqu en
2.2.4.1 (remarque 2), la gomtrie de la patte peut introduire un
effet de levier appliqu la fixation sous les sollicitations de vent
en dpression, comme illustr ci-aprs :
Figure 9
L'effet de levier conduit considrer que l'effort d'arrachement A
est gal : A = V ((a+b) / a) o : V est la charge due au vent et
reprise par la patte, un coefficient dpendant du type de fixation
et donn dans l'Avis Technique s'il diffre de 1. De par la position
moyenne de la fixation en milieu de trou oblong, et partant en
milieu d'aile, on peut estimer que : a = b d'o A = 2V Dans une
approche plus svre, considrant une rpartition d'efforts en raction
triangulaire dans la zone d'appui a , la longueur a serait rduire
d'un tiers et conduirait alors retenir A = 2,5 V. Cependant, la
rigidit de la patte-querre - tant au niveau de l'ouverture du didre
que de la rigidit en flexion de l'aile d'appui au support - peut
modifier la valeur d'arrachement rsultant de la gomtrie. En
l'absence de justification spcifique et en pratique, le choix de la
cheville s'effectuera en considrant qu'elle aura transmettre une
charge gale au double de celle reprise par la patte.
2.6.2 Organes de fixation du profil porteur sur la patteLa
fixation s'effectue le plus souvent par vis autoperceuses ou
autotaraudeuses, par rivets rupture de tige et plus rarement par
boulonnage. Les caractristiques principales sont donnes dans
l'annexe 2.1 du prsent document.
2.6.2.1 Compatibilit lectro-chimique et protection contre la
corrosionLes matriaux utiliss pour des fixations et leur revtement
de protection doivent tre adapts la nature de matriaux assembler,
de manire qu'aucun couple lectrolytique incompatible ne puisse
s'tablir entre eux. Compte tenu de l'exprience acquise, il est
admis d'associer en atmosphre rurale non pollue et urbaine ou
industrielle normale : les fixations corps en acier inoxydable aux
lments en acier inoxydable ou en acier galvanis et en alliages
d'aluminium, les fixations en acier galvanis aux lments en acier
galvanis, les rivets corps en alliage d'aluminium aux seuls lments
en alliage d'aluminium, zinc et aciers revtus des protections base
de zinc, les rivets corps en alliage cupro-zinc aux seuls lments en
acier revtu des protections base de zinc (cf. 2.1.3.1.1 et
2.1.3.1.2). Dans le cas d'associations diffrentes de celles
ci-dessus ou d'emploi des mmes en atmosphres diffrentes, on devra
justifier la compatibilit au moyen d'une tude spcifique.
Remarque : On pourra se rfrer la norme NF E 25-032, annexe 1 :
Corrosion due aux couples lectrochimiques entre les matriaux et/ou
revtements d'un assemblage, et au tableau 6 de l'annexe 3 du prsent
document. La rsistance la corrosion des fixations sera au moins
quivalente celle des lments qu'elles assemblent.
2.6.2.2 Vis autoperceuses ou autotaraudeusesCes vis sont ralises
: soit en acier inoxydable (austnitique A2) selon la norme NF E
25-033, soit en acier de cmentation selon NF A 35-551, avec
revtement mtallique renforc + revtement superficiel complmentaire
permettant d'obtenir une rsistance minimale la corrosion de 12
cycles Kesternich selon NF T 30-055 ( 2 litres de S02 sans
apparition de rouille rouge). Le diamtre minimal (en sommet de
filetage) est respectivement de 5,5 mm pour les vis autoperceuses
et de 6,3 mm pour les vis autotaraudeuses. La longueur de la
pointe-foret devra tre suffisamment longue pour ne pas commencer
tarauder la premire pice avant d'avoir achev le perage de l'lment
sous jacent. Le diamtre de la tte de vis doit tre adapt au diamtre
du perage pour viter le dboutonnage et/ou le coincement sur les
assemblages glissants lors des variations dimensionnelles
(dilatation). Remarque 1 : Les vis autoperceuses entirement en
acier inoxydable ne peuvent convenir que pour assembler les lments
en alliage d'aluminium. Pour l'assemblage d'lments en acier, les
vis autoperceuses sont bi-mtal : corps en acier inoxydable et
pointe-foret en acier cment, l'ensemble de la vis tant gnralement
revtu d'une couche de zinc. Remarque 2 : La plupart des vis ttes
hexagonales comportent une embase de diamtre suffisant pour viter
les risques de dboutonnage et/ou coincement voqus ci-dessus. Si
ncessaire une rondelle de rpartition sera place sous tte de vis.
Les vis sont proposes soit avec tte hexagonale (H), soit avec tte
cylindrique empreintes creuses diverses (cruciforme, hexagonale,
Torx, ...). Les vis tte fraise seront obligatoirement loges dans
des perages (circulaires ou oblongs) bords fraiss, en tenant compte
de l'affaiblissement rsultant en particulier pour les trous
oblongs. Remarque 3 : Le choix de la forme de tte hexagonale ou
cylindrique empreinte creuse peut tre, pour partie, conditionn par
les dimensions des pices assembler, au regard du passage ncessaire
l'outil de vissage et de l'obligation d'engager et de maintenir les
vis parfaitement perpendiculaires au plan d'assemblage.
2.6.2.3 RivetsLes seuls rivets considrs ici sont les rivets
rupture de tige (galement appels rivets aveugles) composs le plus
souvent des matriaux ci-aprs : acier inoxydable, alliage
d'aluminium/magnsium, alliage cupro-zinc pour le corps des rivets,
et acier au carbone revtu pour la tige. Le diamtre du corps est au
minimum de 4,8 mm. Le diamtre de la tte d'une valeur minimale de 8
mm doit tre adapt au diamtre de perage. L'paisseur de la tte est au
minimum de 1,2 mm. Remarque : Dans le cas des assemblages
coulissants, on utilise des rivets tte large 12 mm mis en place
sans serrage axial de faon limiter convenablement les risques de
coincement lors de la manifestation des phnomnes de dilatation des
profils.
2.6.2.4 Rsistance des fixationsLa rsistance admissible des
fixations sous vent NORMAL est la rsistance caractristique (Pk)
affecte d'un coefficient de scurit pris gale 3 pour les fixations
en alliage d'aluminium (rivets) et 2,5 pour les fixations en acier
(vis et rivets). Dans la mesure o la rsistance de la fixation
intrinsque (vis ou rivet) n'est qu'une composante des performances
de l'assemblage, il est ncessaire de raliser des essais
reprsentatifs des pices assembler selon la procdure donne en annexe
3. Remarque : Seuls de tels essais permettent d'apprcier les
performances des dispositions particulires de l'assemblage
(fixations sans serrage, trous oblongs bords droits ou fraiss,
...).
2.6.3 Organes de fixation de l'isolant sur la structure
porteuseLa fixation de l'isolant sur la structure porteuse doit
s'effectuer conformment aux prescriptions du fabricant d'isolant.
Les organes de fixation peuvent tre spcifiques la nature de
l'isolant fixer. Les plus couramment utiliss sont dcrits
ci-aprs.
2.6.3.1 Chevilles-toile (voir fig. 10)Figure 10
Il s'agit de fixations moules en matire plastique
(superpolyamide ou polypropylne) prsentant une collerette large
gnralement toile ou ajoure soit venue de moulage, soit rapporte
(matire plastique ou mtal). Le diamtre de cette collerette est gal
ou suprieur 80 mm pour la fixation des laines minrales semi-rigides
et gal ou suprieur 50 mm pour les panneaux rigides (mousse
alvolaire ou laine minrale). Ces fixations se prsentent avec ou
sans clou d'expansion.
2.6.3.2 Equerres--dentsIl s'agit d'une querre obtenue par
pliage, dont l'angle est trs lgrement suprieur l'angle droit afin
d'assurer une certaine pression sur l'isolant. La petite aile qui
est l'aile d'appui sur le profil porteur est prperce et la grande
aile qui est l'aile d'appui sur l'isolant prsente des dents
destines s'enfoncer dans l'isolant pour en assurer le maintien. Ces
querres--dents sont normalement en tle d'acier, d'paisseur gale ou
suprieure 5/10, galvanis de classe au moins gale Z 275 selon norme
NF A 36-321. Remarque : D'autres attaches en forme de rteau munies
de dents pntrant dans l'isolant et ralises en acier protg Z 275
sont disponibles. Ces attaches viennent se clipper sur les
pattes-querres de fixation des profils porteurs.
2.6.3.3 Plots de colleSi la colle n'est pas vise dans un Avis
Technique de systme d'isolation extrieure des faades avec enduit
mince (organique) ou pais (minral), la convenance de la colle doit
tre justifie et vrifie selon les mmes modalits et critres. Remarque
: On trouvera dans le Guide technique UEAtc pour l'Agrment des
systmes d'isolation extrieure des faades avec enduits minraux
(Cahier du CSTB n 2602, juillet/aot 1992), les prcisions ncessaires
: modalits des essais : Titre 3 - 3.2.1, apprciation de l'aptitude
l'emploi : Titre 4 - 4.2.1.
2.6.4 Organes de fixation des lisses sur les profils porteursLa
fixation des lisses mtal s'effectue le plus souvent par vissage. On
utilisera des vis autoperceuses, autotaraudeuses ou des rivets
rupture de tige tels que dfinis au 2.6.2. Remarque : En vue d'viter
ou du moins de limiter l'effet de levier rsultant de l'excentrement
de la fixation, les concepteurs de lisses venues de filage
matrialisent la ligne de fixation par un petit rainurage en V.
Cette disposition a pour effet d'affaiblir sensiblement les
profils paroi mince et il est prfrable de dlimiter cette ligne de
fixation par 2 filets en relief (cf. fig.19, 3.5.2.1).
3. Conception et mise en oeuvreL'un des avantages du bardage
rapport est de pouvoir se poser sur structure porteuse accusant des
dfauts de planit et de verticalit, le rseau de profils porteurs
offrant un nouveau plan vertical de rfrence pour accueillir la
peau. A cette fin, les profils porteurs sont solidariss au gros
oeuvre support au moyen d'ancrages comportant des pattes de
longueurs fixes ou ajustables (pattes querres coulisses).
Cependant, lorsque la verticalit et la planit de la surface d'appui
le permettent, les profils porteurs peuvent tre fixs en appui
direct l'aide de fixations traversantes. Une telle pose n'est le
plus souvent utilise qu'en bardage sans isolation thermique.
Remarque : La planit du support est rarement parfaite, et dans ce
cas de fixation directe (sans patte), il y aura pratiquement
toujours ncessit d'un calage pour assurer les appuis au droit des
fixations traversantes. Ce mode de fixation ncessitera donc
l'emploi de cales faites d'un matriau rsistant et durable
(imputrescible ou non corrodable selon sa nature). En outre, si la
planit tait parfaite au point d'assurer une surface de contact
continu tout au long des profils mtalliques, les performances
d'isolation thermique seraient sensiblement diminues. La mise en
oeuvre ci-aprs dcrite et relative la pose normale des profils
porteurs d'une ossature dilatable, suit sensiblement l'ordre des
oprations de pose, savoir : traage du trait bleu horizontal
matrialisant le niveau bas du revtement (dpart d'ouvrage). Selon
les spcificits de la faade, on peut cependant choisir un autre
point de dpart : appuis de baies ou linteaux par exemple ; traage
des axes verticaux des profils porteurs ; report sur ces axes des
positions des pattes de point fixe et des points coulissants ;
perage pour les chevilles de fixation ; mise en place des pattes de
points fixes ; mise en place de l'isolant thermique ventuel ;
fixation du premier profil porteur sur la patte de point fixe aprs
rglage en hauteur et profondeur ; mise en place des pattes de
points coulissants ; fixation du profil porteur sur la patte de
point coulissant en extrmit basse du profil aprs rglage de l'aplomb
; fixation du mme profil sur les points coulissants intermdiaires ;
mise en place d'un second profil porteur le plus loign possible du
premier en fonction de la longueur de rgle dont on dispose ; mise
en place des profils intermdiaires rgls dans le plan ( l'aide de la
mme rgle pose en appui sur les deux premiers profils dj fixs) ;
selon le cas, pose des lisses horizontales ou directement du
revtement. Remarque : Dans le cas d'ossature de conception bride,
l'ordre des oprations est sensiblement le mme : les profils sont
gnralement d'abord fixs en tte, puis en pied aprs rglage de la
verticalit et enfin sur les pattes intermdiaires.
3.1 Pose des pattes 3.1.1 Disposition et rpartition des
pattesLes pattes sont mises en position selon un alignement
vertical parallle au trait bleu correspondant l'axe du profil
porteur poser. La patte de point fixe reprenant la totalit des
charges de poids propres inhrente une longueur de profil porteur
est gnralement place en tte de ce profil. Les paramtres prendre en
compte sont les performances de l'ancrage dans le support considr,
la masse surfacique du revtement, l'cartement entre profils
porteurs, la longueur de ces profils, le nombre de pattes. La
rsistance mcanique du support et la masse surfacique du revtement
sont imposes, l'cartement entre profils porteurs et leur longueur
sont plus ou moins imposs selon le type de revtement choisi, les
critres ajustables seront donc le choix de la cheville d'ancrage
et/ou le nombre de chevilles groupes constituant l'ancrage de point
fixe. Figure 11 Exemple d'ancrage de point fixe (avec
pattes-querres en vis--vis)
Le porte--faux en extrmit de profil n'excdera pas le quart de la
porte entre deux pattes successives, avec un maximum de 25 cm. Des
valeurs suprieures peuvent cependant tre admises sur justification
(calcul ou essais). L'entraxe des pattes le long du profil porteur
est, compte-tenu des charges du vent, de l'cartement entre profils
et l'inertie des profils porteurs, fonction de la rsistance
admissible, l'arrachement des fixations des pattes dans la
structure porteuse considre. Les pattes sont solidarises la
structure porteuse par chevilles. En fonction de leur densit impose
par l'entraxe des profils et l'entraxe des pattes sur les profils,
les chevilles doivent tre choisies compte-tenu des conditions
d'exposition au vent et de la rsistance admissible de la fixation
dans la structure porteuse considre selon les diffrentes directions
d'efforts repris : traction perpendiculaire ou oblique et
cisaillement.
3.1.2 Fixation des pattes sur la structure porteuseLe logement
de la cheville est normalement for au milieu du trou ovalis de
l'aile d'appui de la patte et qui est luimme situ au milieu de
l'aile d'appui. En consquence et pour tenir compte de l'effet de
levier introduit par la forme de la patte (cf. 2.2.1.), chaque
cheville sera suppose devoir transmettre une charge double de celle
applique la fixation correspondante et rsultant de l'action en
dpression du vent extrme. Remarque : Pour des pattes de
configuration gomtrique diffrente, le moment appliqu la fixation
devra tre dtermin par calcul ou par essai. Les pattes-attaches du
type trier, fixes de faon symtrique au profil porteur ne produisent
pas d'effet de levier pour les efforts dus aux effets du vent.
Concernant la reprise des charges de poids propre, il peut y avoir
effet de levier si la liaison de la patte avec le profil ne
constitue pas un encastrement . C'est le cas de certains systmes o
le profil porteur est suspendu la patte de point fixe. Dans le cas
d'emploi de fixation avec chevilles mtalliques, l'indessrabilit de
l'assemblage devra tre assure (crous freins type Simmonds,
rondelles lastiques type Grower, Belleville, ventails, produits
spciaux type frein de filet, etc.). Remarque : La cheville tant
qualifie avec sa rondelle propre, l'emploi des systmes de freinage
doit tre accept par le fabricant des chevilles.
3.2 POSE DE L'ISOLANT 3.2.1 Disposition de l'isolantL'isolant
est gnralement pos sur la structure porteuse derrire les profils
porteurs, voir fig. 12. Figure 12
Cas particulier : l'isolant peut tre galement pos : Entre
profils lorsque ceux-ci sont fixs contre la structure porteuse
Figure 13
En deux lits successifs, l'un derrire les profils, l'autre entre
les profils Figure 14
Remarque : A titre d'information, les formules permettant de
calculer le coefficient K d'un mur en partie courante sont donnes
en annexe 4.
3.2.2 Fixation de l'isolant sur la structure porteuseDe faon
gnrale, et quel que soit l'isolant, les panneaux doivent tre bien
jointifs et en cas de deux couches superposes, les joints
respectifs doivent tre dcals. En aucun cas, il ne doit tre laiss
d'espace d'air (communiquant avec l'extrieur) entre l'isolant et la
structure porteuse.
3.2.2.1 Fixation des panneaux de laine minrale
Les panneaux sont poss horizontalement ou verticalement. Dans le
cas gnral (fig. 12), ils sont embrochs sur les pattes de fixations
des profils avant mise en place de ces derniers. Lorsque les
profils participent en outre au maintien de l'isolant, prvoir une
fixation au moins par panneau (0,60 1,35 m le plus souvent). Dans
le cas contraire (pas de maintien par l'ossature), prvoir au
minimum 2 fixations par panneau, dont au moins une traversante s'il
s'agit de chevilles-toile, et une densit minimale de deux fixations
par m. Pour les lments dcoups, on peut admettre une seule fixation
lorsque la plus grande dimension n'excde pas 35 cm. Remarque :
Concernant la fixation des panneaux semi-rigides l'aide de
chevilles, il a t observ qu'un enfoncement trop important de ces
dernires provoquait le relvement des bords libres du panneau (par
mise en tension des fibres de surface). L'isolant n'tant plus de ce
fait parfaitement plaqu au support, il en rsultera d'une part : une
diminution de la performance thermique escompte et d'autre part,
une obturation partielle ou totale de la lame d'air dont la
ventilation ne sera plus assure.
3.2.2.2 Fixation des panneaux de laine minrale droulerLes
panneaux drouler (dimensions habituelles : largeur 0,60 m longueur)
sont le plus souvent poss verticalement. Dans ce cas de pose ( la
verticale), prvoir au moins 2 fixations en partie haute et une
densit minimale de deux fixations par m en partie courante. Les
fixations traversantes sont disposes soit dans l'axe vertical du
panneau, soit de prfrence en quinconce, l'objectif tant d'assurer
le meilleur contact possible entre isolant et gros oeuvre support.
La fixation par querres mtalliques ou par attaches rteau est
possible et suppose un entraxe de profils au plus gal 0,60 m.
L'entraxe entre querres fixes le long d'un mme profil est de1,35 m
maximum. Les querres sont disposes en quinconce trave par trave.
Pour la pose horizontale, mettre en partie courante au moins une
fixation tous les 1,20 m maxi, c'est--dire une fixation tous les
deux profils quand l'cartement de ceux-ci ne dpasse pas 0,60 m.
3.2.2.3 Fixation des plaques en polystyrne expansLeur fixation
s'effectue soit par chevilles-toile raison de 2 au minimum par m et
par plaque, soit par collage au moyen d'un mortier-colle
conformment ceux viss dans les Avis Techniques relatifs aux enduits
sur isolant PSE (cf. 2.6.3.3.).
3.2.2.4 Fixation des isolants en points singuliersEn points
singuliers et pour des lments dcoups, la densit des fixations est
augmente, de mme que pour les btiments de hauteur suprieure 40 m.
En sites exposs et dans les zones d'action locales du vent telles
que dcrites par les Rgles Neige et Vent , le nombre de fixations
sera port 4 par panneau ou plaque et 1 tous les 0,5 mtre pour les
panneaux drouler de largeur maximale 0,60 m. Figure 15 Fixation de
l'isolant
3.2.2.5 Isolation par projection de laine minraleLa prparation
du support et la projection s'effectuent conformment au DTU 27.1,
aprs pose des fixations et normalement avant pose de l'ossature. On
veillera laisser en tout point une lame d'air d'au moins 20 mm
entre la couche de laine projete et la peau de bardage.
3.3 Pose des profiles porteurs 3.3.1 Entraxe des profils
porteursL'entraxe des profils dpend d'un certain nombre de facteurs
dont en particulier la nature de la peau. En effet, il est d'usage
pour des raisons d'aspect, de limiter conventionnellement la flche
prise sous vent normal par la paroi entre profils porteurs au 1/100
de la porte entre profils. Pratiquement, pour l'ensemble des
bardages rapports traditionnels et une bonne partie des bardages
rapports non traditionnels (voir Avis Techniques les concernant),
l'entraxe usuel est gal 60 cm. Il peut tre ramen 45 ou 30 cm en
rives de la faade pour diffrentes raisons : augmenter la rsistance
au vent en angles de faade et en acrotre, augmenter la rsistance
aux chocs : rez-de-chausse non protg. A l'inverse, l'entraxe peut
tre augment dans la mesure o la section des profils (et des lisses
ventuelles), la densit de fixations dans la structure porteuse, la
flche de la paroi entre profils et la rsistance au vent ont t vrifi
le permettre. Remarque 1 : Bien que la majoration en rives de
faade, de la valeur de la charge en dpression, au regard de la
valeur en partie courante, puisse tre importante (facteur 2), la
ncessit de rduire l'entraxe des profils en rives de faade, ne
s'impose pas forcment ; c'est le cas gnral des systmes dont la
rsistance admissible en dpression qui le caractrise en pose sur
entraxe normal (60 cm), reste suprieure la dpression telle qu'elle
est calcule en rives d'un btiment donn, compte-tenu de sa hauteur,
de la rgion et du site. Remarque 2 : Il est noter que ce
renforcement de l'ossature tant en angle (cf. ci-dessus) qu'en
partie courante audel d'une certaine hauteur de la faade risque de
conduire terme des tassements diffrentiels sous charge de poids
propre, compte-tenu de ce que les pattes seront plus ou moins
charges diffremment en fonction de leur densit (nombre/m).
Il pourrait en rsulter selon les cas, pour les lments de peau
fixs cheval sur deux zones d'ossature de configurations diffrentes,
des contraintes de compression ou de traction pouvant conduire la
rupture des plaques ou leur chappement dans le cas de dalles poses
en enfourchement sur des lisses. Toutes dispositions seront donc
prises pour viter ces phnomnes soit par mise en oeuvre d'une
ossature avec trame unique ventuellement redondante (vis--vis des
sollicitations dues au vent) en partie courante et en partie basse,
soit en prvoyant le fractionnement de l'ouvrage ossature/peau en
fonction des reprises de charges diffrentes. Ces dispositions ne
visent pas les peaux type cailles qui du fait des recouvrements
tant latraux qu'horizontaux peuvent absorber sans contrainte ces
ventuelles variations dimensionnelles diffrentielles. Remarque 3 :
En ce qui concerne la rsistance aux chocs, la rduction de l'entraxe
des profils rez-de-chausse n'est susceptible d'amliorer que la
rsistance aux chocs de grands corps mous lesquels entranent des
effets d'ensemble. La rsistance aux chocs de petits corps durs
lesquels conduisent des effets locaux, ne s'en trouve pas amliore
et risque mme parfois d'tre lgrement amoindrie. Il est possible
d'viter cette ventuelle diminution de performance sous chocs de
corps dur en laissant un espace entre le dos de la paroi et la face
avant des ventuels profils intermdiaires supplmentaires.
3.3.2 Fixation des profils porteurs sur les pattesC'est dans
cette phase de la mise en oeuvre que l'on cherchera obtenir la
ncessaire coplanit des montants d'ossature au regard : d'une part
des exigences dcoulant du mode de fixation des parements sur
l'ossature et d'autre part de l'exigence d'aspect de l'ouvrage
fini. Concernant les exigences de planit propres aux lments de peau
et leur mode de fixation, celles-ci sont normalement prciser dans
les Avis Techniques ou Constats de Traditionalit. Concernant
l'exigence d'aspect, il est rappel (cf. norme XP P 28-004) que les
faades doivent prsenter un aspect rgulier, sans htrognit anormale
visible autre que celle ventuellement demande lors de l'appel
d'offres. Les lignes continues doivent avoir une rectitude ou une
courbure convenable . Remarque : On ne peut fixer a priori un
critre de planit unique et contraignant, en raison de la grande
diversit des parements proposs et des tolrances de planit qu'ils
peuvent accepter selon leur caractristiques : finition : mate ou
brillante, relief : lisse ou structur, artes : vives ou abattues
(ou arrondies), joints : bord bord (troits ou larges) ou
recouvrement, filants ou dcals. En cas d'exigences de planit
spcifiques, celles-ci seront prciser dans l'Avis Technique ou
Constat de Traditionalit correspondant.
3.3.2.1 Mise en place des fixationsLes vis autotaraudeuses et
autoperceuses doivent tre poses avec les outils appropris munis de
dispositifs de dbrayage contrl et command par une bute de
profondeur. Ces dispositifs doivent tre rgulirement vrifis pendant
la mise en oeuvre. Les diamtres de prperage prconiss tant par le
fournisseur des vis autotaraudeuses que par celui des rivets
doivent tre respects notamment par un choix rigoureux du foret
correspondant. Dans le cas des liaisons avec jeux (points glissants
), le serrage des fixations sera adapt et devra tre rendu
indesserrable. Les nez de riveteuses seront quips d'une cale de
rglage approprie. Remarque 1 : Le serrage des fixations doit tre
indiqu par le fournisseur de l'ossature. En tout tat de cause, le
serrage et partant l'effort de frottement entre patte et profil qui
en rsulte, doit tre compatible avec l'aptitude de la patte
reprendre des charges verticales. Cette aptitude doit tre vrifie
tant en charge ascendante que descendante selon les modalits de
l'annexe 1 - Troisime partie. Remarque 2 : Les assemblages raliss
par vis autoperceuse ou autotauraudeuse et par rivet sont considrs
comme indesserrables. Pour les assemblages par vis et crous, se
reporter au 3.5.3.3.
3.3.2.2 Patte en point fixeSelon la section des profils
porteurs, le rglage en profondeur autoris par des pattes de
longueur non rglable est de l'ordre de deux quatre centimtres. Il
pourra donc tre ncessaire en fonction des ingalits du support de
disposer de pattes de diffrentes longueurs d'aile. Certaines pattes
de forme asymtrique sont prvues rversibles ce qui augmente la
capacit de rglage. Aprs rglage de la tte du profil porteur en
hauteur et profondeur, un premier point de fixation (vis, rivet ou
boulon) est mis en place. Les points de fixations supplmentaires
ncessaires la ralisation de l'encastrement seront raliss
ultrieurement aprs rglage d'aplomb du profil et fixation sur la
patte d'extrmit basse. Dans le cas d'emploi de pattes rglables, on
ralisera comme prcdemment le premier point de fixation sur le
profil porteur aprs rglage en hauteur, puis on bloquera la patte
une fois le rglage en profondeur effectu et enfin on ralisera
l'encastrement par les points de fixation complmentaires. Remarque
: Chaque fois que la gomtrie des profils le permettra, on utilisera
des pattes de fixation pour lesquelles les points de fixation au
gros oeuvre sont soit aligns dans l'axe de symtrie des profils
(forme U), soit rpartis de part et d'autre de cet axe (forme
T).
Dans le cas d'emploi de pattes querres prsentant un
excentrement, le point fixe sera ralis par deux pattes disposes en
vis--vis de part et d'autre du profil support (cf. fig. 3h).
3.3.2.3 Pattes en points coulissantsAfin de permettre un
glissement sans effort lors des variations dimensionnelles des
profils porteurs, on devra obtenir un alignement et un paralllisme
satisfaisant des plans de contact entre l'aile de la patte et le
flanc du profil afin de ne pas augmenter de faon incontrle le
frottement initial qui doit rester aussi faible que possible.
Remarque : L'obtention d'un serrage initial faible valeur ne pose
normalement pas de problme si l'on utilise les fixations et
l'outillage prvu. L'alignement des pattes le long du profil ne
prsente pas non plus de difficult si le trait bleu est correctement
trac, compte tenu de la prsence du trou oblong horizontal sur
l'aile d'appui au support. L'obtention d'un bon paralllisme entre
plans de contact est conditionn par la planit du support et
l'aptitude des pattes absorber les ventuels dfauts de planit locaux
de par leur conception (cf. 2.2.3).
3.3.2.4 Pattes de fixation des ossatures bridesLes pattes de
fixation les mieux adaptes sont de types symtriques tels que
reprsents en figures 3f et 3g, et qui peuvent tre disposes
indiffremment en extrmits des profils ou en position intermdiaire.
Dans le cas des systmes utilisant des pattes querres, la symtrie
recherche, en particulier en extrmits des profils, est obtenue en
doublant les pattes-querres dans un montage en opposition (cf. fig.
3h). En cas de fixations intermdiaires, le montage des
pattes-querres selon une disposition en quinconce est admis.
3.3.3 Raccordement des profils porteursLe raccordement suivant
un alignement vertical s'effectue en laissant un joint ouvert dont
la largeur est fonction du matriau (acier ou alu) de la temprature
lors de la mise en oeuvre et de la longueur de profil rendu continu
entre deux joints. En pratique, l'ouverture minimale du joint entre
2 extrmits de profils successifs est prvoir la pose avec une
amplitude par mtre linaire de profil gale 2 mm pour ceux en alliage
d'aluminium et 1 mm pour ceux en acier. Par commodit de rglage
d'alignement, un clissage est gnralement prvu. Cet clissage est
obligatoirement coulissant. L'clissage coulissant est le plus
souvent ralis au niveau d'une patte spciale reprenant les charges
verticales du profil infrieur en point fixe, et les charges de vent
du profil suprieur en point c