Rapport de stage Clovis 3A .pdf



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Clovis POLVECHE
2 Année, Département Génie Civil
Stage Adjoint Ingénieur, été 2011
ème

IngénIeur d’études junIor
au seIn du bureau d’études
de Kp1

Entreprise : Kp1
Adresse : Quai de la Grave, 30131 Pujaut
Tuteur de stage : Mr HERRERIA,
Directeur des Ventes Entreprise
Placé sous la responsabilité de
Mr DESCOURTIS, Responsable BE
1

Je tiens à remercier Mr HERRERIA sans qui ce stage n’aurait pas été possible.

Je voulais également remercier Mr DESCOURTIS qui s’est occupé de moi durant l’intégralité de ce stage,
me permettant ainsi de profiter d’un encadrement et d’une formation de qualité.

Il me semble aussi important de remercier l’ensemble du bureau d’études (Messieurs DEFONTENAY,
MARCHAND, NESPOLA et Madame MARTINEZ), la cellule études de prix (Monsieur DELVALLE et Madame
NAJAR) ainsi que les chargés d’affaires messieurs SAUT et VIDAL pour leur accueil et leurs conseils.

2

SOMMAIRE
INTRODUCTION
Présentation de l’entreprise : ........................................................................................................................................... 5
Présentation du stage : ..................................................................................................................................................... 6
I - DE LA COMMANDE A LA LIVRAISON
1.

2.

Les particularités de l’entreprise : ............................................................................................................................ 7
1.1

La précontrainte en quelques mots : ................................................................................................................ 7

1.2

De l’obtention du chantier à la livraison........................................................................................................... 7

Les différents services de l’entreprise : .................................................................................................................... 7
2.1

La cellule commerce ......................................................................................................................................... 7

2.1.1

Les Chargés d’Affaires : ............................................................................................................................ 8

2.1.2

La Cellule études de prix : ........................................................................................................................ 8

2.2

Le bureau d’étude ............................................................................................................................................. 9

2.3

La fabrication et le transport : ........................................................................................................................ 10

2.3.1

La cellule ordonnancement et lancement : ............................................................................................ 10

2.3.2

La production .......................................................................................................................................... 10

2.3.3

Le transport ............................................................................................................................................. 11

II - LES PRE-DALLES
1.

2.

Contexte du stage ................................................................................................................................................... 12
1.1

Présentation du produit pré-dalle : ................................................................................................................ 12

1.2

Présentation du chantier Immeuble Portier ................................................................................................... 13

Le travail en bureau d’études : ............................................................................................................................... 14
2.2

Présentation du logiciel CAO Millenium : ....................................................................................................... 14

2.3

Partie Dessin ................................................................................................................................................... 14

2.3.1

Epuration du plan DWG .......................................................................................................................... 14

2.3.2

Délimitation des zones de pré-dalles et des types d’appuis :................................................................. 15

2.4

Partie Calculs ................................................................................................................................................... 16

2.4.1

Analyse d’un feuille de calcul .................................................................................................................. 16

2.4.2

Calculs annexes (ferraillage) ................................................................................................................... 19

2.

Visite du chantier ................................................................................................................................................... 20
2.1

Comparaison avec le travail effectué au bureau d’étude ............................................................................... 20

2.2

Conclusions ..................................................................................................................................................... 21

III - LES POUTRES
1.

Contexte du stage ................................................................................................................................................... 22
1.1

Présentation du produit poutre : .................................................................................................................... 22
3

1.2
2.

3.

Présentation du chantier ABCI ........................................................................................................................ 23

Le travail en bureau d’études : ............................................................................................................................... 23
2.1

Calculs via le logiciel ACP : .............................................................................................................................. 23

2.2

Calcul au feu : CimFeu ..................................................................................................................................... 26

2.2.1

Présentation du logiciel : .................................................................................................................... 26

2.2.2

Présentation d’une note de calcul : ................................................................................................... 26

Concrétisation ......................................................................................................................................................... 28
3.1

Présentation des poutres en usine ................................................................................................................. 28

3.2

Conclusions ..................................................................................................................................................... 28

CONCLUSION
GLOSSAIRE....................................................................................................................................................................... 30
ANNEXES ......................................................................................................................................................................... 31
SYNTHESE ........................................................................................................................................................................ 68

4

INTRODUCTION
Présentation de l’entreprise :

Le groupe Kp1 est présent comme leader sur le marché français du béton précontraint, et est aussi
présent à l’international avec 2 sites de production en Pologne et un bureau d’étude en Tunisie. En France,
le groupe compte 20 usines, 10 dépôts et 2 agences et emploi environ 1400 salariés.

Kp1 en quelques chiffres c’est un chiffre d’affaire de 275 millions d’€uros en 2009 (365 millions
d’€uros en 2008), 3 millions de m² de pré-dalles et 300 000 ml de poutres fabriqués chaque année ou
encore 80 000 maisons individuelles (avec des poutrelles et entrevous) 600 000 m² de bâtiments
industriels et commerciaux équipés chaque année.
Le groupe Kp1 intervient sur 3 marchés : la maison individuelle (production et commercialisation, à
travers un réseau de négociants, de composants de stock pour le marché de la maison individuelle avec des
produits phares comme les poutrelles Leader, les prélinteaux, les poutres…) ; les logements collectifs et
bâtiments tertiaires, ce qui correspond au marché sur lequel s’est déroulé le stage (production et
commercialisation de composants spécifiques pour le marché du bâtiment résidentiel, tertiaire, commercial
et industriel avec les produits spécifiques suivant : pré-dalles, poutres, dalles alvéolées, poteaux, prémurs...)
et ce qui est appelé Kp1 Bâtiment par l’entreprise (conception, fabrication, commercialisation et montage
de structures par KP1 Bâtiments, allant de la charpente jusqu’au « clé en mains ». KP1 Bâtiments est une
filiale du groupe industriel international KP1.).

5

Présentation du stage :

La finalité principale de ce stage en tant qu’ingénieur d’études junior fut de dessiner les plans de
préconisation de pose et les calepins de définition des pré-dalles et des poutres. En plus de ces aspects de
calculs et de dessins, j’ai pu visiter différents chantiers, la plupart dessinés par mes soins.
Bien que sous la responsabilité du Responsable Bureau d’Etudes (Alain DESCOURTIS), l’ingénieur
d’étude junior se doit d’être autonome et doit répondre à un certain nombre d’exigences. Il doit concevoir
les solutions techniques et effectuer les calculs des produits commandés par les clients, dessiner les plans
de préconisation de pose et les fiches de fabrication en tenant compte des impératifs de production
éventuels et des spécificités liées au site de production (nous le verrons sur le chantier « Immeuble Portier
» par exemple) mais aussi contacter éventuellement les chantiers et BET pour préciser et compléter les
dossiers techniques. Tout cela dans le but d’assurer la diffusion des différents documents tant en interne
qu’en externe dans le respect des délais.
Afin de mener à bien les missions inhérentes à la fonction, celle-ci nécessite des relations régulières
avec des organismes extérieurs (Entreprises ou BET par exemple) mais également avec des organismes
internes tels que la Cellule Etudes de Prix, les Chargés d’Affaires ou encore la production. Aussi une
importante partie du stage fut dédiée à la présentation de ces différentes fonctions au sein du groupe.
Ayant reçu une formation théorique sur la précontrainte, les pré-dalles et les poutres
précontraintes durant les premières semaines, j’ai pu apprendre à maitriser divers outils de type CAO. Bien
que sachant utiliser les logiciels de pré-dimensionnement, je ne développerais que les logiciels permettant
de réaliser les calculs définitifs en raison de la durée d’utilisation de ces derniers. Je parlerais néanmoins de
pré-dimensionnement au cours de ma première partie mettant en avant les différentes cellules dans
lesquelles j’ai pu travailler ou recevoir une formation.
Dans le but de rester le plus clair possible, je présenterais dans le détail les produits pré-dalles et
poutres dans les parties II et III de ce rapport, restant donc vague dans la première partie de ma
présentation. Il me semble en effet plus clair de parler des différents produit avec les notes de calculs,
plans ou encore photos de chantiers.
Dans le cas où une méconnaissance des produits entraînerait une mauvaise compréhension de la
première partie de ce rapport, j’encourage le lecteur à se documenter via le glossaire mis à disposition
avec ce rapport. Les mots disponibles seront mis en avant en italique.

6

I – DE LA COMMANDE A LA LIVRAISON
Au cours de ce stage il m’a été permis de suivre l’intégralité de la vie d’un produit, de l’obtention du
chantier (et donc de la commande) à la livraison. C’est pourquoi, après avoir présenté la précontrainte,
nous parlerons du cheminement nécessaire à la fabrication d’un produit.

1. Les particularités de l’entreprise :
1.1 La précontrainte en quelques mots :
Le béton possède des propriétés mécaniques intéressantes en compression alors que la résistance
en traction est limitée et provoque rapidement sa fissuration et sa rupture. Aussi, lorsque le béton armé
est fissuré, il ne fait qu’enrober les armatures et ne participe plus à la résistance. Le principe du béton
précontraint est de créer une compression initiale suffisante pour que le béton reste entièrement
comprimé sous les sollicitations afin que toute la section du béton participe à la résistance. Le béton se
trouve ainsi utilisé au mieux de ses possibilités en ne travaillant qu’en compression.
Chez Kp1, les armatures (des aciers HLE ou Haute Limite Elastique) sont mises en tension avant la
prise du béton. Elles sont ensuite relâchées, mettant ainsi le béton en compression par simple effet
d'adhérence. Ce processus de fabrication se déroule en usine, que ça soit pour les pré-dalles ou les
poutres, (Voir annexe 3, p 44).
D’un point de vue de la réglementation l’entreprise est soumise au respect du Cahier des
Prescriptions Techniques.

1.2 De l’obtention du chantier à la livraison
Le chant d’action de l’entreprise est assez large. En effet, une fois qu’un chantier est obtenu par un
chargé d’affaires, le dossier monté passe par un grand nombre de services au sein de Kp1. Le chantier est
d’abord étudié par la cellule étude de prix qui va s’occuper du pré-dimensionnement, puis le bureau
d’études va calculer et dessiner les produits vendus avant de voir la partie usine et livraison intervenir.
Voici donc un aperçu des différentes facettes de l’entreprise pour le lecteur.

2. Les différents services de l’entreprise :
2.1 La cellule commerce
La partie commerciale d’une opération est composée des chargés d’affaires et de la cellule étude de
prix. Cette dernière étudie les chantiers obtenus par les chargés d’affaires mais répond également aux
clients désireux d’un devis de la part de Kp1 (devis permettant parfois à certaines entreprises de gagner
des appels d’offres).

7

2.1.1 Les Chargés d’Affaires :

Le chargé d’affaires a pour but d’obtenir des commandes pour Kp1. Pour ce faire, il doit garantir la
satisfaction des clients dans le respect des intérêts de Kp1, en étant impliqué tout au long du processus
d’affaires. C’est ce que j’ai pu observer aux côtés de Pierre SAUT, que j’ai pu accompagner plusieurs jours.
Ingénieur de formation, il a travaillé au sein du bureau d’études pour parfaire sa formation technique.
En effet, le chargé d’affaires doit être capable d’effectuer rapidement un diagnostique sur chantier
afin de proposer des solutions techniques réalisables rapidement et économiquement intéressantes. Etre à
l’écoute du client lui permet ainsi d’entretenir et de développer son portefeuille clients et partenaires.
Une fois rédigé, il transmet le dossier d’études à la cellule études de prix.
2.1.2 La Cellule études de prix :

Son rôle principal est de préparer les propositions de prix en liaison avec les commerciaux, en
optimisant le couple performance/prix de revient des produits, dans le respect de la réglementation, des
normes et de la politique tarifaire de la région. Au cours de mon stage, j’ai pu passer une semaine au sein
de la cellule études de prix.
Ayant reçu une formation théorique sur la précontrainte, les pré-dalles et les poutres
précontraintes durant les premières semaines, j’ai pu utiliser les logiciels de pré-dimensionnement des prédalles ou des poutres.
Comme préciser lors de mon introduction, je ne développerais pas en détails cette partie du stage.
Néanmoins, afin de donner un horizon de la formation reçue, voici le cheminement permettant
l’estimation du coût d’un chantier.
 Pour les pré-dalles, le but est d’estimer l’épaisseur du plancher (épaisseur finale,
comprenant la pré-dalle et la dalle coulée en place).
Après avoir renseigné diverses caractéristiques sur le logiciel de pré-dimensionnement (coupe-feu,
épaisseur du plancher, charges permanentes et charges libres, etc..), on modélise les différentes travées.

Ici par exemple, l’épaisseur du plancher n’est pas suffisante, le logiciel va nous renvoyer un
message d’erreur :

8

En augmentant l’épaisseur du plancher à 25 cm, on obtiendra une note de calcul (annexe 1, p 32)
très similaire à celle qui sera analysée dans la partie présentant les pré-dalles.
 Pour les poutres, le but est de déterminer la section et le nombre de torons nécessaires.
Pour les pré-dimensionner, l’entreprise utilise le même logiciel (ACP) qui permet de calculer et dessiner les
poutres avant de les envoyer en usine. Pour ce faire, on renseigne différents critères tels que la portée, les
charges, le type de table, la largeur du porteur ou encore le repos.
Une fois le calcul lancé, le logiciel informe l’utilisateur de la section minimale à utiliser, le nombre
de torons ou encore le kilotage des chapeaux, des étriers et des coutures.

Des détails complémentaires sont fournis dans la note de calcul disponible en annexe 2, p 38.
Une fois les chantiers estimés et commandés par les clients, les dossiers sont confiés au bureau
d’études.

2.2 Le bureau d’étude
C’est ici que se dessinent les plans de préconisation de pose et les calepins de fabrication des
produits à réaliser en fonction des documents contractuels (plan de coffrage, plan de réservation, etc…).
Au sein du bureau d’études, j’ai pu effectuer la fonction de projeteur, consistant à effectuer les calculs
automatiques des produits commandés par les clients, au moyen de logiciels appropriés.
En général les chantiers complexes, comportant souvent des poutres, sont réalisés par les
ingénieurs d’études. J’ai également pu m’essayer à ce métier via différents chantiers, notamment le
chantier ABCI que je détaillerai plus loin dans mon rapport.
En raison de la teneur du stage, qui s’est principalement déroulé au bureau d’études, je ne
détaillerai pas maintenant outre mesure cet aspect de la chaîne de fabrication de l’entreprise Kp1.
Le métier de projeteur nécessite un niveau bac +2 en génie civil. Il doit dessiner les plans de
préconisation de pose et les fiches de fabrication en tenant compte des impératifs de production éventuels
et des spécificités liées au site de production, assurer la diffusion de ses documents tant en interne qu’en
externe dans le respect des délais mais aussi relancer les clients pour l’obtention des plans dans le respect
des plannings. Lorsque les calculs automatiques ne sont pas suffisants, le projeteur mobilise le chef de
groupe ou le responsable du bureau d’études. C’est un travail nécessitant une importante préparation
technique, il faut en effet analyser et faire une synthèse des différents documents constituant le dossier
9

(plans, dossiers de transferts, spécifications techniques,…) en s’appuyant sur la préparation effectuée par
le chef de groupe.
L’ingénieur d’études doit, lui, concevoir les solutions techniques en plus d’effectuer les calculs des
produits commandés par les clients.
La technique associée à ces métiers sera vue plus en détails dans les parties II et III en même temps
que les produits.

2.3 La fabrication et le transport :
Après la réalisation des produits via les logiciels de CAO, toute une chaîne se met en place afin de
fabriquer au mieux les produits et les livrer dans les délais au client. Voici un aperçu des différents services
auxquels j’ai pu participer.
2.3.1

La cellule ordonnancement et lancement :

En raison du grand nombre de chantiers gérés par Kp1, une certaine organisation est nécessaire
pour réaliser l’ensemble des produits à livrer.
L’ordonnanceur est en relation direct avec les clients et la partie commerce de Kp1. C’est lui qui
s’assure que les produits seront livrés à temps. A l’instar d’un grand nombre d’entreprise, il gère le
planning à l’aide d’un tableau symbolisant les différents chantiers et l’avancement de la production à l’aide
d’un code couleur.
Le lanceur quant à lui doit organiser la production de l’entreprise. Il gère les fiches camions
(organisation des produits sur les camions pour la livraison) mais également la disposition des produits au
sein de l’usine.
2.3.2

La production

L’usine se décompose en différents halls, certains dédiés à la fabrication des pré-dalles, d’autres à la
fabrication des poutres ou encore des dalles alvéolées. Afin de mieux comprendre le produit, j’ai passé une
semaine en usine, suivant les postes des ouvriers, notamment le poste pré-dalles commençant à 2h du
matin. Pour mieux se rendre compte de la dimension d’un hall, voici une photo :

Le lecteur pourra trouver en annexe 3, p 44, d’autres photos de l’usine.

10

2.3.3

Le transport

La partie transport de la chaîne est assurée principalement par la société Capelle. En effet, Kp1 loue
tout au long de l’année les tracteurs, les chauffeurs et les différentes remorques nécessaires à la livraison
de ses produits. Les plannings de livraison sont réalisés 72h à l’avance et sont validés 48h avant la livraison
sur chantier.

11

II – LES PRE-DALLES :
1. Contexte du stage
Dans le but de présenter de la façon la plus claire possible le travail effectué au cours de ces trois mois
de stage, nous allons présenter et expliciter le produit pré-dalle à travers le chantier « Immeuble Portier »
situé à Toulouse.

1.1 Présentation du produit pré-dalle :
D’après le Cahier des Prescriptions Techniques communes aux procédés de planchers (CPT «
Planchers »), des pré-dalles sont désignées par des plaques préfabriquées en béton armé ou précontraint,
destinées à former la partie inférieure d’un plancher et comportant tout ou partie de l’armature inférieure
du plancher. L’épaisseur du béton de complément, coulé en œuvre, est au moins égale à celle des prédalles.

Une des caractéristiques principales à étudier pour les pré-dalles est la notion de flèche et de contreflèche. Voici ce que rappel le CPT « Planchers » :

12

1.2 Présentation du chantier Immeuble Portier
Au cours de ce stage, j’ai eu l’opportunité de travailler sur un projet d’envergure à Toulouse, le
chantier « Immeuble Portier ». La particularité de ce chantier était son emplacement. Il se trouvait sur une
place à forte fréquentation et devait donc conserver une façade déjà existante. Des butons furent mis en
place pour la maintenir jusqu’au PH RDC (Plancher Haut du Rez-de-chaussée). Le reste de l’immeuble
(c’est-à-dire jusqu’au PH R+5) était plus classique.
Ci-dessous un aperçu du chantier vu de dessus :

Voici maintenant un aperçu de la façade qu’il fallait conserver :

Pour pouvoir conserver ces
façades, il a fallut dimensionner
correctement les pré-dalles afin de
permettre une pose simplifiée sur
chantier.

13

2 Le travail en bureau d’études :
2.2

Présentation du logiciel CAO Millenium :

Le logiciel sur lequel je fus formé et qui est utilisé par Kp1 est un dérivé d’Autocad. Les mêmes
fonctions y sont présentes mais d’autres, plus spécifiques au produit pré-dalle, ont été ajoutées.
Afin de simplifié la connexion entre les différents services de l’entreprise une interface permet la
mise en réseau des informations du chantier. C’est sur celle-ci que l’on va définir les différents niveaux
d’un chantier, avec de commencer le travail de dessin et de calcul.

2.3

Partie Dessin

Le premier travail du projeteur est d’étudier le dossier, savoir ce qui a été vendu, les différents
coupe feu et autres particularités du chantier. En effet, la première étape consiste à renseigner les charges
appliquées, le type de chapeaux vendus, l’épaisseur du plancher, etc… et cela de manière globale pour le
chantier. Les cas par cas étant traités spécifiquement par la suite.
Voici maintenant les différentes phases de dessins :
2.3.1

Epuration du plan DWG

Le bureau d’études Kp1 travaille étroitement avec les différents bureaux d’études employés par les
entreprises réalisant les chantiers. Afin de facilité le travail de Kp1, le bureau d’études récupère les plans
au format DWG des autres bureaux d’études. Mais ceux-ci sont généralement réalisés pour plusieurs corps
d’états, et sont donc très souvent surchargés. Il faut donc commencer par épurer le plan. Le logiciel
Millenium détecte les différentes informations disponibles, réalise un premier tri et supprime les
informations qui ne sont pas nécessaires. Le projeteur peut ensuite terminer de nettoyer son plan, afin de
le rendre le plus lisible possible pour la suite de son travail et les autres services de l’entreprise.

14

Voici un exemple de plan épuré pour le chantier Immeuble Portier :

Enfin les axes sont ajoutés sur un calque particulier.
2.3.2 Délimitation des zones de pré-dalles et des types d’appuis :

Le fond de plan (autrement dit le plan épuré précédemment) permet de réaliser les zones de prédalles. L’intérêt de délimiter des zones est de permettre de traiter au cas par cas les différents cas de
charges présents et surtout de varier les appuis.
On peut voir ci-dessous que les appuis modifiés apparaissent en jaune.

15

Le lecteur pourra trouver en annexe 4.1, p 45, les différents types d’appuis existants, avec des vues
en coupe explicatives.
Pour ce qui est du repos minimal, voici ce qu’impose le CPT « Planchers » :

Afin de permettre aux lecteurs de se faire une meilleure idée de la pose des pré-dalles, il est
proposé en annexe 4.2, p 46, une série de photos prises sur chantier.

2.4

Partie Calculs

Une fois la partie dessin réalisé, le logiciel effectue les calculs nécessaires à la réalisation des prédalles. Nous allons ici analyser ces calculs afin de permettre au lecteur de saisir les différents enjeux d’un
chantier.
2.4.1

Analyse d’un feuille de calcul

Nous avons vu précédemment que les pré-dalles sont divisées par zones. Pour autant, il faut
prendre en compte la continuité pour la phase de calcul. Afin de mieux expliciter ce qu’est la continuité,
voici une image explicative :
On voit par exemple que les zones de calcul
57 ou 61 ne correspondent pas à des zones
de délimitations de pré-dalles.
En ce qui concerne la continuité, le détail de
la méthode de calcul est proposé en annexe
5, p 47.

16

La prise en compte de la continuité est primordiale pour le calcul des pré-dalles. Nous allons ici
regarder ce qu’il se passe pour la travée 8 au niveau de la note de calculs :

La note de calcul commence par informer l’ingénieur des différentes données du problème :

Elle détaille ensuite le calcul des différentes travées. Pour une travée, la note de calculs présente le
choix de la méthode de calculs retenue (Forfaitaire ou Caquot). Le lecteur pourra se renseigner sur les
différentes conditions d’application via l’annexe 6, p 50.

17

La note de calculs détaille les différentes phases de mise en œuvre prises en compte pour
déterminer la précontrainte. Cette dernière apparait alors en termes de nombre de fils actifs/ml de prédalles. On voit ici que la phase de manutention est dimensionnante.
Suite à cela, différentes vérifications sont faites :

18

Pour ce qui concerne la stabilité au feu, différentes conditions peuvent être satisfaites. Le plus
souvent, la condition imposée par le coffrage est dimensionnante, comme c’est le cas ici. Il existe
cependant des cas nécessitant l’utilisation de la méthode dite des rotules plastiques. Le lecteur pourra
trouver le détail de ces conditions et calculs en annexe 7, p 51.
Enfin, les armatures nécessaires en chapeaux sont déterminées :

2.4.2

Calculs annexes (ferraillage)

D’autres calculs sont nécessaires pour la réalisation des calepins (voir annexe 8, p 53). Certains
calculs sont réalisés par le logiciel Millenium, comme les calculs de tenues au feu, tandis que d’autres
calculs doivent être réalisés via des logiciels Excel comme les calculs de ferraillage des réservations.


Exemple de calcul de ferraillage :

Le CPT « Planchers » décrit assez succinctement la méthode permettant de calculer le ferraillage à
ajouter sur chantier dans le cas de trémie.
Il faut savoir qu’une trémie est plus défavorable en milieu de pré-dalles qu’en bord de pré-dalle (le
moment étant plus important) et qu’il est préférable d’avoir une trémie de faible dimension
perpendiculairement à la portée (le nombre de fils de précontrainte coupé étant moins important).
Afin d’exprimer ces particularités, deux calculs seront conduit sur l’annexe 9, p 61, le premier avec
une réservation au centre de la pré-dalles (défavorable) et le deuxième avec une réservation excentré.

19



Moment équivalent :

Sur certaines parties du chantier, il y avait des surcharges à prendre en compte, notamment au
niveau de la file H, entre les files 1 et 2. Voici le tableur permettant d’obtenir les charges équivalentes, à
partir du moment équivalent.

Sur l’exemple ci dessus, la surcharge (ponctuelle) est de 1T et est située à 2m du porteur. On
obtient ainsi une surcharge en daN/m², que l’on peut renseigner sur le logiciel de Millenium. Le calcul
utilisé ici est basé sur la RDM classique.

2. Visite du chantier
2.1

Comparaison avec le travail effectué au bureau d’étude

Afin de mieux se rendre compte du travail
effectué au bureau d’études, il fallait visiter les
chantiers réalisés comme celui de l’Immeuble
Portier.

20

Sur la photo ci-dessus, on se rend bien compte de la différence de niveau entre une pré-dalle de
5cm et une pré-dalle de 6 cm. Le choix d’une différence d’épaisseur avait été fait pour des raisons
économiques. En effet, lorsque la portée est inférieure à 6,50m, on peut travailler avec des pré-dalles de
5cm d’épaisseur. Ici, seule une petite partie de la zone avait une portée comprise entre 6,50m et 7,50m,
imposant une épaisseur de 6cm.
Sur des chantiers classiques, où le budget n’est pas trop limité, l’ensemble de la zone aurait été
faite en pré-dalles de 6cm. Ici nous avons privilégié le choix économique. Cette zone en pré-dalles de 6cm
correspond à la pré-dalle UUQ11 (le lecteur pourra la situer grâce à l’annexe 8, p 53).
Sur la photo ci-contre, nous pouvons
voir le dispositif mis en place au niveau
de la façade, comprenant pré-dalles et
bande noyée.

2.2

Conclusions

En conclusion, travailler sur un projet de plusieurs étages et avoir l’opportunité de se déplacer à
Toulouse pour observer le chantier permet de se rendre compte de l’importance des dispositions
constructives choisies au sein du bureau d’études.
C’est également très motivant de voir concrètement, sur chantier, le travail réalisé en bureau
d’études.

21

III – LES POUTRES
1.

Contexte du stage
1.1

Présentation du produit poutre :

D’après le Cahier des Prescriptions Techniques « Structures », les poutres sont des éléments
linéaires horizontaux, de section quelconque généralement rectangulaire, trapézoïdale, en I, en Té ou en
double Té. Leur section peut être constante sur toute leur longueur, ou variable de manière continue : on
les appelle poutres à inertie constante où à inertie variable respectivement. Les poutres reposent sur les
poteaux avec lesquels elles sont assemblées. On distingue un premier réseau de poutres appelées
principales qui s’appuient sur les poteaux et qui supportent un second réseau de poutres appelées
secondaires. Ces dernières sont réalisées par le bureau d’étude Kp1 Entreprise, qui ne réalise pas les
poutres principales.
Le principe des poutres précontraintes étant assez complexe, une formation fut nécessaire. En voici
les grandes lignes, afin de permettre au lecteur de mieux percevoir les tenants et les aboutissants d’un tel
produit.
La méthode de calculs repose sur la superposition des phases constructives. On peut alors sommer
phase par phase des diagrammes de contraintes. Voici un exemple issu de la formation suivie :

22

1.2

Présentation du chantier ABCI

La partie du chantier ABCI destiné à Kp1 concernait un parking. Les portées sont donc assez
importantes. Je n’ai malheureusement pas pu obtenir dans un format informatique le plan reçu par Kp1
(feuille A2). Le chantier mettait en œuvre 4 poutres d’environs 7m de portée à la suite, reposant sur des
porteurs de type poteaux.
La difficulté du chantier se situa au niveau de ces poteaux. En effet, sur ces poteaux devait reposer
deux poutres en regard afin de permettre le clavetage. Devant les charges importantes nous verrons que
le ferraillage dû être conséquent. Aussi la difficulté fut de conserver un enrobage suffisant au niveau du
clavetage (les aciers sortants de chacune des poutres pouvant se gêner les uns les autres).

2.

Le travail en bureau d’études :
2.1

Calculs via le logiciel ACP :

Le logiciel ACP peut avoir trois utilités. Tout d’abord, d’un point de vu calculs, il permet le prédimensionnement et la réalisation des poutres en bureau d’études. Mais il a aussi une capacité vis-à-vis du
dessin qui peut être utile lorsque l’on réalise plusieurs poutres semblables sur un même chantier. Nous
allons ici regarder comment l’ingénieur d’études travail avec ACP.
Il faut savoir que l’ingénieur se base ici sur la pré étude réalisée par la cellule études de prix. Celle-ci
à déterminée par exemple le nombre de torons nécessaires.
Après avoir renseigné les diverses informations concernant la poutre, notamment géométriques,
l’ingénieur doit placer les aciers dits actifs (torons, en bleus) et les aciers d’ancrages dits passifs (soit des
HLE non tendus soit des barres HA, haute adhérence, quand cela est nécessaire, en noirs).

23

Nous pouvons voir le récapitulatif des composants utilisés et les modifiés ou en ajouter, qu’il
s’agisse d’aciers longitudinaux (ancrage par exemple) ou d’acier transversaux comme les étriers.

Le dimensionnement de la poutre se termine par la mise en place des étriers (qui peut être
influencé par la tenue au feu de la poutre, nous le verrons au chapitre suivant). Il faut savoir qu’en zone
sismique il faut au minimum 18 étriers dans les 180 cm des abouts.
Le CPT « Poutres » impose une répartition minimale des étriers, mais ne l’ayant pas sous format
informatique, je ne détaillerais pas cette aspect du dimensionnement. On voit cependant sur l’image cidessous que la répartition des étriers est telle que la quantité d’aciers transversaux est de plus en plus
importante plus l’on se rapproche des abouts.

24

Le logiciel ACP propose une note de calcul, mais celle-ci est très lourde (26 pages). Aussi je ne
présenterai que quelques points la concernant au lecteur.
La note de calcul fournit la concentration minimale des étriers à mettre en œuvre :

L’ingénieur d’études doit également connaitre la composition des chapeaux qui devront être mis en
œuvre sur chantier au niveau du clavetage de la poutre. Cela prend en compte la continuité pour les
calculs :

Le reste de la note de calculs permet de connaître les différents efforts et moments à reprendre,
aussi je ne détaillerai pas cette partie, bien trop lourde. Voici cependant un aperçu de ce que l’on peut lire
si l’on se plonge dans la note de calculs (le lecteur peut lire ici une partie des résultats dont se sert
l’ingénieur) :

Le lecteur pourra trouver en annexe 10, p 63, les calepins d’une poutre du chantier ABCI.

25

2.2

Calcul au feu : CimFeu
2.2.1 Présentation du logiciel :

Au niveau de l’interface, le logiciel CimFeu permet de renseigner les différentes caractéristiques de
la poutre étudiée, de ses dimensions au ferraillage utilisé. Le lecteur pourra voir ce qui est obtenu via
l’image ci-dessous.

2.2.2 Présentation d’une note de calcul :

Après un récapitulatif des données renseignées sur le logiciel, la note de calcul CimFeu permet de
vérifier la tenue au feu en flexion et la tenue au feu vis-à-vis du cisaillement :

26

On compare alors les moments résistants finaux et les moments isostatiques appliqués. Comme le
dit la note de calculs, la contrainte tangente de référence (moments résistants finaux) ne doit pas être
inférieure (à 5% près) à la contrainte tangente appliquée (moments isostatiques appliqués).
En ce qui concerne les armatures transversales, le rapport de la résistance à chaud, à la résistance à
froid, d’un cours d’armatures transversales doit être le plus proche de 1 possible. Quand ce n’est pas le cas
(comme ici), on devra resserrer la distance entre les étriers du facteur obtenu. Avec un facteur 0,43 les
étriers risquent d’être très serrés, ce qui peut poser problème en usine.
Voici une vue 3D d’une des poutres du chantier ABCI :

On voit bien ici que les étriers sont très resserrés.
27

3.

Concrétisation
3.1

Présentation des poutres en usine

Voici les poutres qui furent réalisées pour le chantier ABCI :

3.2

Conclusions

En conclusion, le produit poutre précontrainte est beaucoup plus complexe que le produit prédalle. L’ingénieur d’études est beaucoup plus libre et peut beaucoup plus interpréter les résultats issus des
notes de calculs. Ainsi deux ingénieurs peuvent calculer deux poutres différentes pour un même chantier
sans pour autant qu’il y ait une poutre mieux qu’une autre. Le travail d’un ingénieur d’études est fait de
choix, d’analyses, et de compromis.
28

CONCLUSION :
A travers ce rapport j’ai exposé les différentes connaissances que j’ai pu acquérir pendant la durée
de mon stage. L’approfondissement qui me fut proposé via les formations, les discussions avec les
ingénieurs de Kp1 et autres m’ont permis de m’épanouir techniquement et professionnellement.
Tout d’abord, j’ai eu l’occasion de travailler avec des gens d’expérience présentant des profils
différents et ayant travaillés au cours de leur carrière à différents postes au sein de l’entreprise Kp1 :
projeteurs et ingénieurs d’études, directeur d’usine ou encore chargés d’affaires.
La possibilité de travailler sur des projets depuis la réalisation d’un devis à la pose sur chantier me
permis d’appréhender un grand nombre de métiers liés au domaine du BTP.
Ce stage a donc été une expérience extrêmement enrichissante, tant sur le plan personnel, que sur
le plan professionnel. En découvrant le métier de chargés d’affaires, je me suis trouvé un penchant pour
l’aspect technico-commercial du métier. Ainsi, je suis très satisfait d’avoir pu profiter de cette expérience
professionnelle, qui plus est dans un environnement très riche intellectuellement et dans une entreprise
particulièrement accueillante.

29

GLOSSAIRE






















About : extrémité de toute pièce destinée à être jointe à une autre.
Ancrage : ouvrage de stabilisation, destiné à empêcher deux parties ou éléments de se
désolidariser, de s'écarter l'un de l'autre (murs parallèles, about de solive et mur porteur, etc.)
Calque : ici, il s’agit simplement de la « feuille » sur laquelle on « dessine » via un logiciel de CAO.
Chapeaux : armatures disposée en partie haute du plancher sur le treillis soudé, au droit des
poutrelles et noyée dans le béton coulé sur chantier pour reprendre des continuités.

Clavetage : opération permettant le blocage de deux éléments préfabriqués par un béton mis en
place sur chantier.
Contre-flèche : effet de la précontrainte amenant une courbure vers le haut de l'élément
préfabriqué.
Corps d’états : les métiers du bâtiment regroupent les corps de métiers de l'artisanat intervenant
dans la construction (gros œuvre par exemple), la rénovation, la réhabilitation et la maintenance,
de bâtiments privés ou publics. Chaque métier représente un corps d’état.
Coutures : aciers complémentaires de liaison entre l'élément préfabriqué et la dalle coulée sur
place comme sur le schéma ci-contre :

DWG : format Autocad utilisé par la plupart des bureaux d’études.
Enrobage : distance entre la surface du béton et l’armature la plus proche.
Etriers : aciers transversaux de type cadre utilisé pour les poutres notamment.
Flèche : effet dû au poids propre ou aux charges appliquées à un élément amenant une courbure
vers le bas de l’élément.
Portée : distance de vide entre deux appuis.
Repos : longueur d’appui minimal des pré-dalles sur les éléments porteurs.
Réservation : vide réalisé dans l'élément préfabriqué généralement entre les fils de précontrainte
pour le passage de gaines de dimensions réduites aussi appelée trémie.
Table : la table est la partie supérieure comprimée d'un plancher en béton, constituant la table de
compression d'une poutre ou poutrelle à laquelle elle est associée.
Toron : assemblage par torsade de plusieurs fils de précontrainte.
Travée : il s’agit de l’espace entre deux porteurs. Dans le cas des pré-dalles, il peut s’agir de l’espace
entre deux poutres, comme le montre l’illustration ci-dessous.

30

ANNEXES

31

Annexe 1 : Note de calculs pré-dalles

32

33

34

35

36

37

Annexe 2 : Note de calculs poutres

38

39

40

41

42

43

Annexe 3 : Photos de l’usine Kp1, processus de fabrication des pré-dalles

Phase 1 : mise sous tension des aciers de précontrainte

Phase 2 : Mise en place des réservations et inserts

Phase 3 : Evacuation sur le parc après coulage

44

Annexe 4.1 : Types d’appuis

45

Annexe 4.2 : Pose des pré-dalles

46

Annexe 5 : Continuité

47

48

49

Annexe 6 : Méthodes de calculs pré-dalles

La méthode forfaitaire :

La méthode de Caquot :

50


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