Guide Rage- balcons coursives metalliques rapportés | 2013-05

NEuF
P R O G R A M M E D ’ A C C O M P A G N E M E NT D E S P R O F E S S I O N N E L S
www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr
«Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012»
GuIDE
MAI 2013
BALCONS ET COURSIVES
MÉTALLIQUES RAPPORTÉS
CONCEPTION ET MISE EN ŒUVRE
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P R O G R A M M E D ’ A C C O M P A G N E M E N T D E S P R O F E S S I O N N E L S
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Ce programme est une application du Grenelle Environnement. Il vise à revoir l’ensemble des règles de construc-
tion, aﬁn de réaliser des économies d’énergie dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
L e Grenelle Environnement a fixé pour les bâtiments neufs et existants
des objectifs ambitieux en matière d’économie et de production
d’énergie. Le secteur du bâtiment est engagé dans une mutation de très
grande ampleur qui l’oblige à une qualité de réalisation fondée sur de
nouvelles règles de construction.
Le programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » a pour
mission, à la demande des Pouvoirs Publics, d’accompagner les quelque
370 000 entreprises et artisans du secteur du bâtiment et l'ensemble des
acteurs de la filière dans la réalisation de ces objectifs.
Sous l’impulsion de la CAPEB et de la FFB, de l’AQC, de la COPREC
Construction et du CSTB, les acteurs de la construction se sont rassemblés
pour définir collectivement ce programme. Financé dans le cadre du
dispositif des certificats d’économies d’énergie grâce à des contributions
importantes d’EDF (15 millions d’euros) et de GDF SuEZ (5 millions
d’euros), ce programme vise, en particulier, à mettre à jour les règles de l’art
en vigueur aujourd’hui et à en proposer de nouvelles, notamment pour ce
qui concerne les travaux de rénovation. Ces nouveaux textes de référence
destinés à alimenter le processus normatif classique seront opérationnels
et reconnus par les assureurs dès leur approbation ; ils serviront aussi à
l’établissement de manuels de formation.
Le succès du programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
repose sur un vaste effort de formation initiale et continue afin de renforcer
la compétence des entreprises et artisans sur ces nouvelles techniques et ces
nouvelles façons de faire. Dotées des outils nécessaires, les organisations
professionnelles auront à cœur d’aider et d’inciter à la formation de tous.
Les professionnels ont besoin rapidement de ces outils et « règles du jeu »
pour « réussir » le Grenelle Environnement.
Alain MAUGARD
Président du Comité de pilotage du Programme
Président de QuALIBAT
ÉDITO
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3
PROGRAMMED’ACCOMPAGNEMENTDESPROFESSIONNELS
«Règlesdel’ArtGrenelleEnvironnement2012»NEuF
Afin de répondre au besoin d’accompagnement des professionnels du
bâtimentpouratteindrelesobjectifsambitieuxduGrenelleEnvironnement,
le programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » a prévu
d’élaborer les documents suivants :
LesRecommandationsProfessionnelles«Règlesdel’ArtGrenelle
Environnement 2012 » sont des documents techniques de
référence, préfigurant un avant-projet NF DTu, sur une solution
technique clé améliorant les performances énergétiques des
bâtiments. Leur vocation est d’alimenter soit la révision d’un NF
DTu aujourd’hui en vigueur, soit la rédaction d’un nouveau NF
DTu. Ces nouveaux textes de référence seront reconnus par les
assureurs dès leur approbation.
Les Guides « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » sont
des documents techniques sur une solution technique innovante
améliorant les performances énergétiques des bâtiments. Leur
objectif est de donner aux professionnels de la filière les règles
à suivre pour assurer une bonne conception, ainsi qu’une
bonne mise en œuvre et réaliser une maintenance de la solution
technique considérée. Ils présentent les conditions techniques
minimales à respecter.
LesCalepinsdechantier«Règlesdel’ArtGrenelleEnvironnement
2012 » sont des mémentos destinés aux personnels de chantier,
qui illustrent les bonnes pratiques d’exécution et les dispositions
essentielles des Recommandations Professionnelles et des
Guides « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 ».
Les Rapports « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
présentent les résultats soit d’une étude conduite dans le cadre
du programme, soit d’essais réalisés pour mener à bien la
rédaction de Recommandations Professionnelles ou de Guides.
Les Recommandations Pédagogiques « Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 » sont des documents destinés à alimenter
la révision des référentiels de formation continue et initiale. Elles
se basent sur les éléments nouveaux et/ou essentiels contenus
dans les Recommandations Professionnelles ou Guides produits
par le programme.
L’ensemble des productions du programme d’accompagnement des
professionnels « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » est mis
gratuitement à disposition des acteurs de la filière sur le site Internet du
programme : http://www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr
AVANT-
PROPOS
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«Règlesdel’ArtGrenelleEnvironnement2012»Neuf
BALCONS ET COURSIVES MÉTALLIQUES RAPPORTÉS – CONCEPTION ET MISE EN ŒUVRE
Slmmaire
Conception : LENOX – Illustrations : CTICM – Éditeur : AQC – ISBN : 978-2-35443-116-7
1 - Introduction............................................................. 5
2 - Objet du guide......................................................... 6
2.1. • Contenu du guide......................................................................................................... 6
2.2. • Domaine d'application du guide................................................................................ 7
3 - Terminologie, définitions........................................ 8
3.1. • Structure porteuse....................................................................................................... 8
3.2. • Balcons métalliques rapportés................................................................................... 8
3.3. • Coursives métalliques rapportées............................................................................ 10
3.4. • Ponts thermiques........................................................................................................11
3.5. • Rupteurs de ponts thermiques................................................................................. 13
4 - Conception..............................................................15
4.1. • Prescriptions générales............................................................................................. 15
4.2. • Chargement sur les balcons et les coursives.......................................................... 24
4.3. • Dimensionnement structural.................................................................................... 34
4.4. • Evaluation et qualification des rupteurs thermiques.............................................. 43
4.5. • Sécurité incendie....................................................................................................... 49
4.6. • Etanchéité à l'eau....................................................................................................... 54
4.7. • Accessibilité................................................................................................................ 58
4.8. • Isolation acoustique................................................................................................... 59
4.9. • Durabilité / Entretien.................................................................................................. 59
5 - Mise en œuvre........................................................62
5.1. • Interface entre les intervenants................................................................................. 62
5.2. • Prescriptions générales – Documentation............................................................... 63
5.3. • Support et fixation..................................................................................................... 64
5.4. • Mise en œuvre de l'élément rapporté...................................................................... 68
5.5. • Enveloppe du bâtiment............................................................................................. 71
5.6. • Caractéristiques et tolérances de l'ouvrage fini...................................................... 72
6 - Annexes...................................................................73
6.1. • Annexe A : Documents de références....................................................................... 73
6.2. • Annexe B : Eléments normatifs pour le dimensionnement structural.................. 77
6.3. • Annexe C : Valeurs réglementaires pour le calcul des charges sismiques............ 91
6.4. • Annexe D : Exigences réglementaires en matière de performance au feu........... 94
6.5. • Annexe E : Méthode des flammes extérieures........................................................ 99
6.6. • Annexe F : Exemple de calcul thermique............................................................... 103
6.7. • Annexe G : Exemple de calcul structural................................................................ 105
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5
Le programme « Règles de l'Art Grenelle Environnement 2012 » est
destiné à accompagner les professionnels du bâtiment et les aider à
atteindre les objectifs fixés dans le Grenelle de l'environnement aussi
bien pour les constructions neuves, notamment avec la nouvelle
réglementation thermique RT 2012, que pour la rénovation des bâti-
ments existants.
En plus d'exigences de résultats assez ambitieuses, entre autres une
consommation d'énergie maximale de 50 kWhep/(m².an) en moyenne
(modulable en fonction de l'usage, de la localisation, etc.), la RT 2012 a
renforcé les exigences sur les ponts thermiques. Les déperditions par
l'ensemble des ponts thermiques de liaison par m² de SHONRT
ne
devraient pas dépasser 0,28 W/(m².K). De plus, le coefficient de trans-
mission thermique linéique moyen des liaisons entre les planchers
intermédiaires et les murs (y compris les balcons) ne devrait pas
excéder 0,6 W/(ml.K). Ces exigences rendent nécessaire la correction
de l'ensemble des ponts thermiques de l'enveloppe du bâtiment.
Les exigences de la réglementation thermique RT 2012 et les règles
d'accessibilité pour les personnes à mobilité réduite devraient forte-
ment développer l'utilisation de structures métalliques rapportées,
notamment les balcons et les coursives.
Dans le cas d'un bâtiment isolé par l'extérieur, ces structures métal-
liques rapportées, désolidarisées du bâtiment, permettent de réduire
les ponts thermiques par rapport à des constructions traditionnelles.
Elles permettent aussi de respecter les exigences de la règlementation
accessibilité pour ce qui concerne l'accès aux locaux par les balcons
et les coursives, grâce à un ajustement en hauteur assez facile.
Or, des précautions particulières doivent être prises pour la concep-
tion et la mise en œuvre de ce type de structures afin d'assurer la
conformité aux exigences que ce soit sur le plan thermique ou au
regard d'autres aspects tels que la stabilité structurale, la sécurité
incendie ou la résistance sismique.
1Introduction
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Ce guide a pour but de donner les moyens aux professionnels du
bâtiment pour répondre aux enjeux induits par la nouvelle réglemen-
tation thermique RT 2012 (et notamment au développement de l'iso-
lation par l'extérieur) qui va tendre à généraliser l'utilisation de struc-
tures métalliques rapportées. Les structures rapportées en façade (ou
encore désolidarisées) visées dans ce guide sont les balcons et les
coursives métalliques.
La mise en œuvre d'un balcon ou d'une coursive métallique rappor-
tée, dans un bâtiment avec isolation par l'extérieur, permet de réduire
les ponts thermiques par rapport à un balcon traditionnel (sans rup-
teurs thermiques). L'utilisation de rupteurs de ponts thermiques au
niveau des fixations peut aussi être envisagée.
Les rupteurs thermiques constituent actuellement une solu-
tion non traditionnelle, notamment pour le domaine d'em-
ploi du présent guide. Il convient d'apprécier dès la phase
de conception leur influence sur la résistance structurale et
la mise en œuvre de la liaison entre l'élément rapporté et
le bâtiment support. L'utilisation de ces rupteurs doit être
justifiée par une étude thermique réalisée en amont.
2.1. • Contenu du guide
Après une description des conceptions les plus courantes de balcons
et coursives métalliques rapportés, ce guide donne les prescriptions
minimales nécessaires dans la conception et la mise en œuvre de ces
structures rapportées sur des bâtiments neufs, avec ou sans rupteurs
thermiques.
2Objet du guide
!
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2.2. • Domaine d'application du guide
Ce guide traite principalement des aspects thermiques, structuraux,
sismiques et de sécurité incendie des conceptions les plus courantes
de balcons et coursives métalliques rapportés, destinés à être mis en
œuvre sur des bâtiments neufs en France métropolitaine. Les struc-
tures visées sont essentiellement en acier, mais l'emploi de l'alumi-
nium est également envisagé.
Ces structures sont destinées à être supportées par des planchers
béton ou une charpente métallique. Le guide donne également des
recommandations sur l'accessibilité pour les personnes handicapées,
l'isolation acoustique et l'étanchéité à l'eau.
Le présent guide s'intéresse aux balcons et coursives ouverts sur
l'extérieur. Les espaces fermés sur ossatures rapportées ne sont pas
concernés.
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3.1. • Structure porteuse
Dans le présent guide, on distingue deux ensembles d'éléments réali-
sant la structure porteuse du balcon ou de la coursive :
• Support ou « bâtiment support » :
Il s'agit d'éléments de la structure du bâtiment. On distingue la mise
en œuvre sur une structure en béton armé (en général, la fixation est
réalisée en nez de dalle pleine) de la mise en œuvre sur charpente
métallique.
La liaison entre le support et la structure rapportée est ici nommée
« fixation » de manière générique. Elle peut être réalisée par de mul-
tiples solutions : platines pré-scellées, rails, ancrages manchonnés,
chevilles, rupteurs thermiques,...
• Eléments porteurs rapportés :
Il s'agit des éléments nécessaires à la stabilité du balcon ou de la
coursive et qui sont eux-mêmes rapportés, comme les poteaux ou les
haubans (suspentes).
3.2. • Balcons métalliques rapportés
Un balcon est une plate-forme en saillie de la façade, limitée vers l'ex-
térieur par un ouvrage vertical formant un garde-corps. Le balcon se
trouve en console à partir de la façade. Un balcon est dit rapporté (ou
désolidarisé) lorsque son ossature ne forme pas un ensemble mono-
lithique en continuité de celle du bâtiment. Les deux ossatures sont
juxtaposées et reliées entre elles par des organes de fixation.
3Terminologie, définitions
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Les conceptions les plus courantes de balcons métalliques rapportés
sont :
(a) Balcons en porte à faux ;
(b) Balcons suspendus ;
(c) Balcons en appui ;
(d) Balcons autoportants.
(a) (d)(c)(b)
s Figure 1 – Conceptions courantes de balcons métalliques rapportés
3.2.1. • Balcons métalliques en porte à faux
Les balcons en porte à faux sont directement encastrés à la façade.
Ce type de structure est composé d'un cadre métallique porteur et de
fixations ponctuelles du cadre par platines métalliques sur le bâtiment
support.
3.2.2. • Balcons métalliques suspendus
Les balcons suspendus (ou haubanés) sont liés au bâtiment sup-
port par une fixation classique à hauteur de son ossature et par des
suspentes (ou haubans) fixées à un niveau supérieur. Les suspentes
peuvent être fixées soit à la façade soit à la partie inférieure du balcon
de l'étage supérieur.
La mise en œuvre de suspentes métalliques réduit les efforts aux
niveaux des fixations du balcon au bâtiment support.
3.2.3. • Balcons métalliques en appui
Cette conception est caractérisée par la présence de poteaux, au bout
de la saillie du balcon. L'intérêt principal est le partage des efforts
entre les fixations sur la structure porteuse du bâtiment et les poteaux.
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3.2.4. • Balcons métalliques autoportants
Les balcons autoportants sont supportés par deux files de poteaux,
l'une proche de la façade et l'autre en bout de saillie. Cette conception
est caractérisée par des efforts très réduits aux niveaux des fixations
du balcon au bâtiment support.
3.2.5. • Autres conceptions de balcons
D'autres conceptions peuvent être rencontrées, conséquences de
choix techniques ou architecturaux. On note par exemple la possibi-
lité de balcons suspendus dont la suspente supporte également un
auvent de couverture (a), des balcons sur béquilles (ou bracons) (b)
ou encore des balcons sur cadre encastré à la façade (c).
(a) (b) (c)
s Figure 2 – Conceptions alternatives
Bien que non directement décrites dans le présent guide, ces concep-
tions alternatives peuvent en suivre les recommandations moyennant
des adaptations mineures.
3.3. • Coursives métalliques rapportées
Une coursive est une galerie de circulation extérieure en façade ou
intérieure (couloir). Elle dessert plusieurs logements ou locaux. Les
coursives présentent les mêmes caractéristiques que les balcons et
peuvent aussi être rapportées.
Les coursives métalliques rapportées présentent ainsi des concep-
tions similaires aux balcons, à l'exception du cas avec suspentes :
• Coursives en porte à faux ;
• Coursives en appui ;
• Coursives autoportantes.
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s Figure 3 – Coursives en appui sur poteaux
3.4. • Ponts thermiques
Les ponts thermiques sont des lieux de fuites de chaleur vers l'exté-
rieur ce qui dégrade les performances thermiques du bâtiment. Il
s'agit d'une partie de l'enveloppe du bâtiment où la résistance ther-
mique, par ailleurs considérée uniforme, est modifiée de façon sen-
sible par une absence, une discontinuité ou une dégradation locale
de l'isolation (poutre métallique traversant la façade, attaches métal-
liques traversant l'isolant, etc.).
Il existe deux types de ponts thermiques :
• les ponts thermiques linéiques (ψ en W/(m.K)),
• les ponts thermiques ponctuels (χ en W/K).
En plus de l'impact sur les performances thermiques du bâtiment,
les ponts thermiques peuvent être source de pathologies diverses
comme l'apparition de salissures et le développement de moisis-
sures. En effet, les surfaces internes se refroidissent à proximité du
pont thermique ce qui amplifie le risque de condensation superficielle
à cet endroit.
Les ponts thermiques doivent être évalués numériquement selon la
norme NF EN ISO 10211. Pour un bâtiment existant, un diagnostic
thermographique permet de détecter les ponts thermiques présents
dans l'enveloppe et ainsi d'envisager des solutions de traitement et
les mettre en œuvre à l'occasion d'une réhabilitation de l'enveloppe.
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(a) Balcon traditionnel sans rupteur thermique (b) Balcon métallique rapporté sans rupteurs thermiques
(fixations ponctuelles)
s Figure 4 – Simulations numériques des déperditions thermiques au niveau d'un balcon (isolation
thermique par l'extérieur)
Le tableau suivant donne des valeurs de pont thermique ponctuel
pour des fixations usuelles en acier d'un balcon/coursive sur une
dalle en béton d'un bâtiment isolé par l'extérieur. Ces valeurs ne sont
valables que dans le cas où un complément d'isolation est mis en
œuvre tout autour de la structure (et entre les semelles pour les pro-
filés ouverts), au prolongement de l'isolant de la façade tel que pré-
senté en (Figure 5).
Type de fixation Dimensions (mm)
Epaisseur de l'isolation
extérieur (mm) ;
0.035 ≤ λ ≤ 0.045 W/(m.K)
Pont thermique
χ (W/K)
IPE
+ Platine d'about
IPE120 100 0.19
IPE120 140 0.17
IPE120 180 0.15
IPE160 100 0.27
IPE160 140 0.25
IPE160 180 0.23
IPE200 100 0.34
IPE200 140 0.32
IPE200 180 0.30
HEB
+ Platine d'about
HEB100 100 0.28
HEB100 140 0.26
HEB100 180 0.24
HEB120 100 0.35
HEB120 140 0.33
HEB120 180 0.31
HEB160 100 0.48
HEB160 140 0.46
HEB160 180 0.44
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13
Type de fixation Dimensions (mm)
Epaisseur de l'isolation
extérieur (mm) ;
0.035 ≤ λ ≤ 0.045 W/(m.K)
Pont thermique
χ (W/K)
Tube
+ Platine d'about
120x80x5 100 0.31
120x80x5 140 0.29
120x80x5 180 0.27
160x80x6 100 0.39
160x80x6 140 0.36
160x80x6 180 0.34
200x120x6 100 0.52
200x120x6 140 0.5
200x120x6 180 0.48
Cornière
(Largeur x épaisseur,
en mm)
120x5 100 0.10
120x5 140 0.095
120x5 180 0.09
120x10 100 0.13
120x10 140 0.125
120x10 180 0.12
Structure
porteuse
Complément
d'isolation
s Figure 5 – Mise en œuvre d'un complément d'isolation autour de la structure (et entre les semelles
pour les profilés ouverts).
N o t e
Un exemple de calcul des performances thermiques d'un bâtiment de logement
collectif est donné dans l'[Annexe F].
3.5. • Rupteurs de ponts thermiques
Les rupteurs de ponts thermiques (ou plus simplement, rupteurs
thermiques) sont des éléments particuliers destinés en premier lieu
à réduire les fuites de chaleur vers l'extérieur, et ainsi améliorer les
performances thermiques du bâtiment. Il existe un grand nombre de
types de rupteurs thermiques, souvent brevetés, qui se différencient
principalement en fonction de leur position dans l'ouvrage.
Certains types de rupteurs thermiques doivent également permettre
la transmission des sollicitations entre les deux éléments qu'ils sépa-
rent, et c'est notamment le cas pour ceux qui peuvent être mis en
œuvre au niveau de la liaison entre un balcon ou une coursive et le
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14
bâtiment. Dans le cadre du présent guide, le rupteur thermique est
donc à la fois un organe de fixation et un élément d'isolation.
Plancher
Structure
du balcon
Rupteur
Plancher
(a) (b)
sans rupteur thermique avec rupteur thermique
Structure
du balcon
s Figure 6 – Principe du rupteur thermique
Les rupteurs thermiques peuvent être soit des produits manufacturés
et destinés à être incorporés dans un ouvrage soit des solutions de
chantier mises au point par les entreprises.
Le présent guide utilise exclusivement le terme ‘rupteur thermique'
aussi bien pour les produits manufacturés que pour les solutions de
chantier (cf. 4.4).
Au moment de la rédaction du présent guide, les rupteurs
thermiques manufacturés présents sur le marché pour une
application aux balcons et coursives métalliques rapportés
n'ont pas encore fait l'objet d'une évaluation institution-
nelle en France (Avis techniques ou similaires). Il convient
de prendre toutes les précautions nécessaires à leur emploi,
notamment en situation sismique.
!
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15
Cette partie donne les clefs nécessaires à la conception d'un balcon
ou d'une coursive rapporté sur un bâtiment neuf. Après quelques
prescriptions d'ordre général, les différents chargements appliqués
sur les éléments rapportés sont décrits ainsi que le dimensionnement
structural de ces derniers. Un paragraphe spécifique est également
consacré à l'évaluation et à la qualification des rupteurs thermiques.
Ensuite, plusieurs problématiques généralement liées aux réglemen-
tations en vigueur, à savoir la sécurité incendie, l'étanchéité à l'eau,
l'accessibilité et l'isolation acoustique sont détaillées. En clôture
de cette partie, la question de la durabilité de l'élément rapporté est
abordée.
4.1. • Prescriptions générales
4.1.1. • Documents du marché
Il convient avant toute chose de rappeler la responsabilité du maître
d'ouvrage dans le bon déroulement de tout projet, en cela il lui
incombe en effet la définition précise de ses objectifs et l'assurance
de leur faisabilité.
Les objectifs du maître d'ouvrage sont traduits en exigences par le
maître d'œuvre dans les pièces du marché. Celles-ci décrivent en par-
ticulier les relations entre les différents lots, notamment le niveau et la
nature des informations à transmettre entre les lots, et les tolérances
à respecter. Ces renseignements permettent de préciser toutes les
hypothèses nécessaires à la conception. Ainsi, de façon à éviter toute
ambiguïté, le marché doit en particulier préciser :
• la définition des actions fondamentales de base, en particulier
celle des charges exceptionnelles éventuelles ;
4Conception
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16
• la définition des actions accidentelles éventuelles ;
• s'il y a lieu, le gradient thermique à prendre en compte ;
• l'ensemble des données nécessaires pour l'application des
normes et textes réglementaires (thermique, feu, séisme, neige
et vent, ...) ;
• les cas éventuels d'interdépendance de charges ;
• la présence de charges dynamiques et la valeur du coefficient
dynamique correspondant ;
• les prescriptions particulières compte tenu du type de construc-
tion et des conditions d'exploitation ou d'agressivité du milieu
ambiant (conditions marines, salinité, exposition aux intempé-
ries, à la pollution, aux températures basses, enrobages accrus,
revêtement protecteur, ...) ;
• le cas échéant, les états limites de déformation à respecter et les
exigences particulières en matière de flèches absolues ;
• les prescriptions particulières en matière de confort qui peuvent
avoir une influence sur la conception, notamment les exigences
en matière d'acoustique ou de vibrations.
N o t e
La liste précédente n'est pas exhaustive. Ces renseignements ne sont pas spéci-
fiques au présent document ; elles sont également nécessaires à l'application des
Eurocodes.
4.1.2. • Conception générale de l'élément
métallique rapporté
Les éléments composant la structure métallique rapportée sont dif-
férents selon la conception retenue (en porte-à-faux, suspendue, en
appui ou autoportante), les souhaits des maîtres d'ouvrage et maîtres
d'œuvre ainsi que les habitudes des concepteurs et de l'entrepreneur.
Des tendances générales peuvent cependant être dégagées, en parti-
culier pour l'ossature.
La structure rapportée est généralement construite autour de poutres
maîtresses en saillie de la façade. Elles sont aussi appelées poutres
consoles lorsque la structure rapportée est en porte à faux. Ces
poutres reprennent la charge sur le balcon pour la transmettre au
bâtiment support et/ou aux éventuels éléments porteurs rapportés
(poteaux, haubans).
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17
Contreventement
Platelage
Longeron
courant
Poutre
maîtresse
Garde-corps
Longeron
de rive
Caillebotis
s Figure 7 – Perspective partielle d'un balcon métallique (exemple de conception)
Parallèlement à la façade, entre les poutres maîtresses, peuvent être
disposés des longerons. Généralement, au moins un longeron de rive
est présent, notamment pour fermer le cadre de l'ossature (éventuel-
lement caché par un élément de finition). Les longerons courants sont
ajoutés suivant la capacité portante du platelage qu'ils supportent.
Longerons et poutres maîtresses peuvent être liés par un contre-
ventement horizontal. L'équipement du balcon ou de la coursive est
ensuite constitué du platelage (dalle béton, bois, caillebotis, …), des
garde-corps et éventuellement d'un caillebotis au-dessus du seuil. Les
garde-corps doivent être conçus de manière à répondre aux spécifi-
cations dimensionnelles de sécurité présentes dans la norme NF P
01-012. Pour les platelages bois, le NF DTU 51.4 rassemble les règles
générales de conception et de mise en œuvre selon les différents
supports.
Dans le cas d'une isolation thermique par l'extérieur (ITE), il
faut éviter de fixer le garde-corps sur la façade pour ne pas
dégrader les performances thermiques du bâtiment.
Les différentes conceptions détaillées au paragraphe [3.2] peuvent
se distinguer, outre les aspects esthétiques ou d'encombrement
(poteaux), par les efforts appliqués par la structure rapportée sur le
bâtiment support. De fait, le choix du type de structure rapportée
conditionne la conception du bâtiment, du moins sur le plan local,
ainsi que la fixation liant les deux. La suite donne des critères de choix
permettant de se positionner sur telle ou telle conception, à destina-
tion du concepteur en phase projet.
!
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18
4.1.2.1. • Structures en porte à faux
Cette conception induit des efforts importants sur le bâtiment support,
qui doit reprendre la totalité des charges sur le balcon par le biais d'un
encastrement. Les principaux efforts à reprendre sont ici un moment
de flexion et un effort tranchant dans le plan vertical. Les autres efforts
(normaux et transversaux) sont moins intenses.
Ce genre de conception est limité à des structures de faibles por-
tées, pour conserver des poutres de dimensions modérées. La fixa-
tion directe sur le bâtiment support requiert de la structure à la fois
résistance et rigidité (plancher béton ou charpente métallique dont les
barres présentent des dimensions nettement plus importantes que
celles composant la structure rapportée).
s Figure 8 – Exemple d'un encastrement d'une structure en porte à faux avec interposition d'un rupteur
Les efforts importants à reprendre contraignent le choix
des organes de fixation mais aussi la conception locale du
support (ferraillage de la dalle, raidissage de la charpente).
L'attention du concepteur est également attirée sur la nécessité d'éva-
luer la rigidité de l'assemblage entre la structure rapportée et le bâti-
ment support (cf. 4.3.4) pour une détermination correcte de la flèche.
4.1.2.2. • Structures suspendues
De même que pour la conception en porte à faux, la totalité des
charges sur la structure rapportée doit être reprise par le bâtiment
support. Le moment de flexion du porte-à-faux est décomposé en un
effort de compression dans la poutre maîtresse et un effort de traction
dans le câble (tirant). Au niveau de la fixation de la poutre maîtresse,
le moment de flexion devient secondaire voire nul.
Cette conception permet des portées un peu plus importantes que
pour la conception en porte à faux. Les conséquences sur le bâti-
ment support sont moindres. Le point d'ancrage du tirant (platine,
!
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19
scellement, armatures de répartition, etc.) doit cependant faire l'objet
d'une étude spécifique et d'une réalisation soignée.
Il est possible de coupler les fixations d'une poutre avec le câble pour
le balcon inférieur par le biais d'une oreille soudée ou boulonnée.
Dans ce cas, la sommation des efforts tranchants verticaux dans un
seul point d'attache implique un renforcement du système de fixation
et de la conception locale du support. Dans l'analyse des balcons, il
convient de considérer la charge d'exploitation présente et absente en
alternance selon les étages pour obtenir les enveloppes d'efforts dans
les fixations.
(a) Efforts principaux sur les fixations (b) Oreille de liaison tirant-poutre maitresse
s Figure 9 – Exemples de fixation d'un élément suspendu avec rupteur thermique
La suspension globale des éléments rapportés par hauba-
nage n'est pas recommandée car elle implique des diffi-
cultés supplémentaires dans le réglage des câbles (asser-
vissement des étages entre eux) ainsi qu'une charge plus
importante dans les haubans et leurs fixations. L'utilisation
de profilés métalliques en traction et d'un système de
reprise (éventuellement par câbles) est une solution plus
facilement réalisable.
!
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20
(a) Suspension globale par
haubans (non recommandé)
(b) Suspension globale par profils
en traction et système de reprise
(c) Suspension à chaque étage
s Figure 10 – Schémas de suspension
L'assemblage de la poutre sur le bâtiment support peut être de type
articulé, mais seulement s'il est démontré que les charges perma-
nentes compensent, avec une marge de sécurité, l'effet de soulève-
ment du vent (afin d'éviter que le balcon ne soit soulevé puis retombe
selon la force du vent, avec le risque d'endommager les fixations et
les câbles).
Lorsque l'assemblage est de type encastré, il est nécessaire d'éva-
luer sa rigidité effective (cf. 4.3.4) pour pouvoir calculer correcte-
ment la répartition des sollicitations (système hyperstatique) et les
déformations.
4.1.2.3. • Structures en appui
Dans une conception en appui, les charges sur le balcon sont répar-
ties, généralement à parts égales (en fonction de la géométrie), entre
les poteaux et le bâtiment support.
Cette conception permet des portées importantes, pour des consé-
quences sur le bâtiment support relativement limitées. Seul l'effort
tranchant vertical reste significatif, et ce type de réaction dans le plan
de la façade ne pose généralement pas de difficulté à être repris par
une structure de bâtiment.
s Figure 11 – Exemple de fixation d'un élément en appui avec rupteur thermique
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21
L'utilisation d'organes de fixation articulés (rupteur thermique ou
autre) est également plus aisée (le système structural est moins com-
plexe) et souvent plus économique. Les efforts horizontaux peuvent
être réduits en présence d'un contreventement vertical (cf. 4.1.4).
4.1.2.4. • Structures autoportantes
Cette conception implique des efforts minimaux sur la structure du
bâtiment support. Elle permet donc une mise en place aisée sur tous
les supports, par le biais de fixations très limitées en nombre comme
en dimensions.
Les fixations au bâtiment reprennent seulement des efforts axiaux et
transversaux, ces derniers pouvant être réduits par des contrevente-
ments verticaux dans le plan des poteaux extérieurs. Ces fixations et
contreventements éventuels évitent ainsi le basculement de la struc-
ture rapportée et servent de maintien pour les poteaux vis-à-vis du
flambement.
s Figure 12 – Exemple de fixation d'un élément autoportant sans rupteur thermique
Cette conception peut convenir pour toute structure de bâtiment sup-
port ; la fixation étant située en vis-à-vis d'un plancher ce qui lui per-
met d'assurer en général une rigidité satisfaisante.
4.1.3. • Système d'ajustement de l'élément
rapporté sur le support
L'interface entre matériaux relevant de tolérances larges et d'autres
relevant de tolérances serrées, comme les assemblages béton/acier,
doit permettre les ajustements nécessaires. Ces ajustements peuvent
être réalisés par des systèmes de trous oblongs, de glissières ou
autres mécanismes. L'attention est cependant attirée sur le fait que
des systèmes et mécanismes de grandes amplitudes peuvent générer
des excentricités importantes concernant les transferts de charges au
sein des assemblages.
Ces ajustements doivent tenir compte des tolérances du support,
fixées par les règles de l'art ou les documents du marché (en réfé-
rence au paragraphe 5.3.3).
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22
4.1.4. • Contreventement
La structure métallique rapportée doit présenter une rigidité satis-
faisante vis-à-vis des efforts appliqués dans la direction horizon-
tale, parallèle à la façade. Ce comportement peut être obtenu par un
contreventement horizontal, généralement situé sous le platelage.
Cette conception permet également d'annuler le moment de flexion
autour de l'axe vertical dans les poutres et dans les assemblages.
Si le cadre du balcon n'est ni rigide ni contreventé, ce dernier peut se
déformer et des efforts de traction/compression (NT
et Nc
), de cisail-
lement (T) et des moments de flexion autour de l'axe vertical appa-
raissent dans les assemblages.
(a) (b)
s Figure 13 – Comportement transversal : (a) sans contreventement (b) avec contreventement
Le platelage lui-même peut raidir l'élément rapporté s'il présente une
raideur et une résistance suffisantes vis-à-vis du cisaillement dans
son plan (fonctionnement en diaphragme) et s'il est correctement fixé
à l'ossature de l'élément rapporté.
Lorsque le platelage est une dalle béton d'au moins 7 cm d'épaisseur
(au-dessus des ondes, le cas échant) et armée dans les deux direc-
tions, celui-ci peut être considéré comme suffisamment rigide. Il
convient de vérifier que la liaison de la dalle à l'ossature métallique
est suffisamment résistante (voir pour cela la norme NF EN 1994-1-1)
et ne permet pas de déformations différentielles significatives.
Il est également possible de concevoir un cadre rigide, les barres d'os-
sature étant encastrées entre elles. Cette conception présente cepen-
dant quelques inconvénients qui limitent son utilisation aux ouvrages
rapportés de dimensions modestes : efforts importants dans les
assemblages et sensibilité à la rigidité en flexion hors plan des barres
d'ossature et des assemblages (dont la rigidité doit être calculée).
Une dernière alternative est envisageable pour les structures en
appui ou autoportantes : un contreventement vertical dans le plan des
poteaux extérieurs. Celui-ci peut être constitué de câbles pour limiter
l'incidence visuelle, et doit être fixé au niveau de la liaison entre le
poteau et un longeron, et non sur la main courante du garde-corps.
Cette conception présente également l'intérêt de diminuer l'effort
tranchant horizontal dans les fixations au bâtiment support.
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23
s Figure 14 – Contreventement vertical d'une coursive métallique
4.1.5. • Dilatation
Le balcon ou la coursive est exposé à l'environnement extérieur et
donc aux variations de la température ambiante. On considère que
le balcon ou la coursive est à température extérieure (il n'y a aucune
inertie thermique de la structure rapportée) alors que le bâtiment est à
température intérieure contrôlée.
Les variations de température induisent des variations dimension-
nelles (dilatation ou contraction) de la structure rapportée par rapport
au bâtiment. Le problème peut être abordé de deux manières impli-
quant deux conceptions d'attaches et d'appuis :
(a) Un système totalement bridé, avec des assemblages fixes, sans
possibilité de dilatation du balcon/de la coursive au niveau des
attaches. Dans ce cas, des efforts sont induits sur les assemblages ;
leur valeur dépend des sections et matériaux utilisés pour réaliser le
balcon ou la coursive.
(b) Un système librement dilatable, avec des attaches fixes et d'autres
coulissantes, permettant un glissement du balcon le long de la façade.
Dans ce cas il n'y a pas d'efforts induits, mais des déformations qui
doivent être estimées. Pour des raisons technologiques, on préfère
répartir ces déformations par l'utilisation de joints de dilatation.
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24
Bloqué en
glissement
Libre en
glissement
Libre en
glissement
Bloqué en
glissement
Bloqué en
glissement
Bloqué en
glissement
(a) système bridé (b) système librement dilatable
s Figure 15 – Conceptions vis-à-vis de la dilatation
Dans le cas d'un système bridé, il faut considérer la résistance en
cisaillement horizontal de l'organe de liaison à la façade, ainsi que
l'interaction de cet effet avec les autres efforts concomitants. Cette
résistance peut être très limitée pour certains systèmes (notamment
les rupteurs thermiques) conduisant donc à rejeter cette conception.
Il est en général préférable de s'orienter vers une conception per-
mettant la dilatation, ce qui peut être réalisé par l'utilisation de trous
oblongs. Il convient de vérifier que la dimension du trou est compa-
tible avec l'allongement et le raccourcissement prévu pour la struc-
ture rapportée. On prévoit généralement une variation dimension-
nelle de l'ordre de ±1 mm par mètre pour l'aluminium et de ±0,5 mm
par mètre pour l'acier.
L'attention est attirée sur le fait que l'aluminium possède
un coefficient de dilatation thermique de 23 · 106
m/m.K
soit sensiblement plus important que ceux de l'acier et du
béton (12 · 106
et 10 · 106
m/m.K respectivement).
Pour les structures rapportées de grandes dimensions, les déforma-
tions thermiques doivent être réparties par la mise en œuvre de joints
de dilatation. Sauf justifications particulières, une distance de 6,0 m
entre joints de dilatation est recommandée. Il convient par ailleurs de
positionner un joint sur l'élément rapporté au droit d'un joint de dila-
tation ou de rupture du bâtiment support.
4.2. • Chargement sur les balcons
et les coursives
Cette partie présente les charges à considérer pour le dimensionne-
ment d'un balcon ou d'une coursive, suivant le référentiel Eurocodes
en vigueur. Le cahier des charges peut spécifier des valeurs plus
sévères que celles présentées par la suite.
!
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25
4.2.1. • Charges permanentes (G)
Les charges permanentes sont à prendre en compte suivant les
dimensions nominales des éléments utilisés et leurs masses volu-
miques nominales. Pour les balcons et les coursives, ces charges sont
essentiellement apportées par les éléments suivants :
• L'ossature métallique porteuse (poutres consoles, traverses,
longerons, …) ;
• Le platelage ;
• Le garde-corps ;
• Eventuellement, un complexe d'étanchéité et/ou des réseaux.
Ossature
métallique
Etanchéité, ...
Platelage
Garde-corps
s Figure 16 – Composants d'un balcon métallique
4.2.2. • Charges d'exploitation (Q)
Suivant la norme NF EN 1991-1-1 et son annexe nationale (NF P 06-111-
2), les charges d'exploitation à prendre en compte sur les balcons et
coursives dépendent de la destination de l'ouvrage, classée sous dif-
férentes catégories d'usages (Tableau 6.1 de la NF EN 1991-1-1).
Pour les usages habituels, les charges d'exploitation à considérer sur
les balcons et les coursives désolidarisés ont les valeurs suivantes
(Tableau 6.2 (NF) de la NF P 06-111-2) :
• Balcons ou coursives d'habitation, ou accolés à des chambres
d'hôtels ou d'hôpitaux (catégorie A) : 3,5 kN/m² ;
• Balcons ou coursives accolés à un espace tertiaire, par exemple,
des bureaux (catégorie B) : 2,5 kN/m² ;
• Balcons ou coursives recevant des tables, par exemple restau-
ration (catégorie C1) : 2,5 kN/m² ;
• Coursives d'accès des bâtiments publics et administratifs,
hôtels, hôpitaux, gares (catégorie C3) : 4,0 kN/m² ;
• Coursives desservant des lieux susceptibles d'accueillir une
foule importante, comme des salles de concert (C5) ou des com-
merces (D1 ou D2) : 5,0 kN/m².
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26
Pour les catégories A, B, C3, D1 et F, les charges d'exploitation sur
les balcons ou coursives d'une surface A de plus de 15 m² peuvent
être multipliées par le coefficient réducteur αA
suivant (NF P 06-111-2,
§6.3.1.2(10)) :
αA
A
= + ≤0 77
3 5
1 0,
,
,
Par convention, on prévoit une charge horizontale valant 10% de la
charge verticale. Cette charge est supposée pouvoir agir dans toutes
les directions et n'est pas cumulée avec les autres actions variables.
4.2.3. • Neige (S)
Les effets de la neige sur les constructions sont définies dans la
norme NF EN 1991-1-3 et son annexe nationale. Pour les balcons et
les coursives, la neige peut devenir prépondérante par rapport à la
charge d'exploitation pour les zones les plus défavorables (D et E ;
voir [Annexe B]) et pour les altitudes élevées.
L'effet de la neige peut être négligé lorsque les deux inégalités sui-
vantes sont satisfaites :
Q s
Q s
k
Ad
2 8
1 9
,
,
où Q représente la charge d'exploitation (en kN/m²), sk
la charge de
neige caractéristique au sol qui doit être corrigée en fonction de l'alti-
tude, et sAd
la charge de neige accidentelle au sol (en kN/m²).
Pour les balcons ou les coursives non protégés par un auvent ou un
autre balcon / une autre coursive à l'étage au-dessus et si la pente
du versant de la toiture est supérieure ou égale à 15° (27%), la règle
précédente n'est plus applicable car la neige peut tomber depuis la
toiture supérieure.
Pour ce dernier cas ou lorsque les inégalités ne sont pas respectées,
il convient de déterminer précisément la charge de neige. En premier
lieu, la charge de neige de référence sur le sol est obtenue à partir
de la carte de l'annexe nationale à la NF EN 1991-1-3 (reportée en
[Annexe B] du présent document).
La charge caractéristique de neige sk
doit être corrigée pour tenir
compte de l'altitude au-delà de 200 m au-dessus du niveau de la mer
(voir le tableau en [Annexe B]).
La charge de neige sur le balcon ou la coursive se calcule ensuite par
l'intermédiaire de coefficients d'accumulation pouvant être détermi-
nés au regard de la procédure de l'[Annexe B] ( 2µ et µ2
gc
), basée sur
les paragraphes 5.3.6 et 6.2 de la NF EN 1991-1-4.
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27
4.2.4. • Vent (W)
Le vent provoque un effort de soulèvement sur les balcons et les cour-
sives. Ce fonctionnement antagoniste aux charges gravitaires est par-
ticulièrement important à considérer pour des balcons ou coursives
en porte à faux et lorsque les organes de fixations utilisés n'offrent
pas la même résistance en flexion dans les deux sens. Lorsque l'effet
du vent compense les charges permanentes, les balcons suspendus se
comportent en soulèvement comme des balcons encastrés, les câbles
ne pouvant pas résister en compression (d'où la nécessité de mettre
en œuvre une liaison au bâtiment support capable de reprendre un
moment de flexion).
La détermination des actions du vent est réalisée suivant la NF EN
1991-1-4 et son annexe nationale. En alternative aux formulations de
la norme, il est possible d'utiliser la procédure simplifiée décrite en
[Annexe B] du présent guide pour déterminer la pression dynamique
de pointe qp
(z).
En l'absence de règles spécifiques dans la NF EN 1991-1-4, il est pos-
sible de déterminer les coefficients de pression à l'aide des recom-
mandations de la CECM 1
. L'effet du vent sur un balcon peut donc être
pris comme suit :
s Figure 17 – Pression de vent sur les balcons – Vent de face
Le coefficient de pression cp
peut être pris égal à 2,0 dans tous les cas.
En cas de garde-corps ajouré, la surface à considérer dans le calcul
est uniquement l'aire « solide ».
N o t e
L'effet du vent sur les garde-corps n'est généralement pas pris en compte dans le
calcul de ces derniers. Ceux-ci sont déjà dimensionnés pour une charge d'exploi-
tation minimale en tête de 0,60 kN/m. Il convient en revanche de le considérer
pour l'analyse globale de l'élément rapporté et de ses fixations.
■ 1 Recommendation for Calculating the Effect of Wind on Construction – Second Edition – Rapport n°52 –
CECM – 1987 (voir la traduction dans la revue Construction Métallique, N° 1 – 1989).
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28
s Figure 18 – Pression de vent sur les balcons – Vent de côté
L'attention du concepteur est attirée sur le cas de bâtiments d'habi-
tation collectifs où des balcons linéaires desservent plusieurs loge-
ments. Dans ce cas, des panneaux pleins d'une hauteur proche de
celle d'un étage marquent généralement la séparation entre les diffé-
rents logements. Si le projet n'en prévoit pas, de tels panneaux sont
souvent mis en place par les occupants eux-mêmes de telle sorte qu'il
est vivement recommandé d'en tenir compte de façon forfaitaire pour
la vérification de l'élément rapporté et de ses attaches.
Panneau
séparateur
s Figure 19 – Mise en place de panneaux pleins de séparation
L'effet du vent sur d'éventuels brise-soleil (généralement des pan-
neaux ajourés et coulissants, fixés en nez de saillie) peut être pris en
compte avec un coefficient de pression égal à 2,0. Les documents du
marché doivent en fixer la géométrie (surface, taux de remplissage).
4.2.5. • Actions thermiques (T)
Les actions thermiques ont un effet différent selon la conception du
balcon ou de la coursive, soit en provoquant des déformations sup-
plémentaires, soit en engendrant des efforts lorsque ces déformations
sont empêchées (c'est notamment le cas des conceptions hypersta-
tiques ; sans joint de dilatation).
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29
Selon la norme NF EN 1991-1-5, on distingue la variation uniforme de
température et l'effet des gradients thermiques.
Pour la variation uniforme de température, il s'agit de déterminer la
différence de température envisageable entre le bâtiment (chauffé et
isolé par l'extérieur) et le balcon / la coursive (en moyenne). Selon
l'annexe nationale à la norme NF EN 1991-1-5, on a :
• température intérieure en été (T1) et en hiver (T2) : T1
= T2
=
+18°C ;
• variation extrême de la température extérieure Tmax
+ T5
= +50°C/
Tmin
= –30°C (des valeurs plus favorables de Tmin
et Tmax
peuvent
être obtenues selon le département, il est recommandé de
prendreT5
= +10°C dans tous les cas).
Ce qui donne une différence de température maximale (enveloppe)
entre la structure rapportée et le bâtiment support de +32° / –48°.
Pour les effets du gradient thermique, il convient de considérer
successivement :
• une différence de température de +29° / –18° entre les fibres
supérieures et inférieures de l'ossature horizontale ;
• une différence de +/-15° entre les poteaux ou les câbles et le
reste du balcon / de la coursive.
L'effet de ces écarts de température dépend des choix construc-
tifs effectués et de la position des joints de dilatation. Il est souvent
préférable de relâcher certains bridages, par des trous oblongs par
exemple, plutôt que de devoir assurer la reprise des efforts ther-
miques. Le concepteur est invité à consulter la partie 4.1.5 du présent
guide sur la conception vis-à-vis de la dilatation.
4.2.6. • Effet du séisme (E)
La résistance des balcons et coursives aux effets du séisme doit être
démontrée pour tous les bâtiments concernés par la réglementation
parasismique (cf. Arrêté du 22 octobre 2010), à savoir :
• les bâtiments de catégorie d'importance III et IV situés en zone
de sismicité 2 ;
• les bâtiments de catégorie d'importance II, III et IV situés en
zones de sismicité 3, 4 et 5.
Les définitions des catégories d'importance et des zones de sismicité
sont données dans l'[Annexe C] du présent guide. Pour tous les bâti-
ments non mentionnés dans la liste précédente, aucune vérification
aux effets du séisme n'est exigible.
Le présent chapitre traite des vérifications à effectuer pour démontrer
la résistance parasismique des balcons et des coursives. La norme de
construction parasismique imposée par la réglementation est alors
l'Eurocode 8 (NF EN 1998-1).
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30
Zones de sismicité
Catégories d'importance
I II III IV
1
2 * *
3 * * *
4 * * *
5 * * *
(*) : pour toutes les cellules en jaune, la vérification aux effets du séisme doit être effectuée
Le comportement sismique des balcons et coursives rapportés peut
être étudié à l'aide de la méthode simplifiée présentée ci-après
lorsqu'ils présentent une masse négligeable par rapport à celle du
bâtiment support et qu'ils n'influent pas sur le comportement global
de ce dernier sous action sismique. On peut considérer que c'est le
cas lorsque les conditions suivantes sont respectées :
• Balcon ou coursive fixée au droit d'un plancher du bâtiment ;
• Aire du balcon ou de la coursive n'excédant pas 10% de celle du
plancher associé ;
• Balcon ou coursive ne disposant pas de système de contreven-
tement vertical.
N o t e
Pour les coursives rapportées, la condition sur la surface (10% de la surface du
plancher), peut être remplacée par une condition sur la masse de la coursive.
Celle-ci ne doit pas excéder 5% de la masse du plancher.
Ainsi, les balcons de la (Figure 1) et de la (Figure 2) peuvent être traités avec
la méthode simplifiée proposée dans le présent document.
Inversement, lorsque l'élément rapporté modifie de manière notable
le comportement sismique global du bâtiment, une étude plus pous-
sée doit être envisagée pour définir les actions sismiques. Le concep-
teur doit alors envisager de procéder à une analyse intégrant les
balcons ou coursives dans la modélisation globale du bâtiment, et en
tenant compte de la rigidité effective des assemblages. On doit consi-
dérer que c'est le cas lorsque les balcons ou les coursives disposent
d'un système de contreventement vertical, tel que l'exemple de la
(Figure 14).
Dans cette optique, la structure rapportée doit uniquement conduire
les charges sismiques qui lui sont appliquées et non reprendre celles
appliquées au bâtiment. L'analyse pourra prendre en compte le com-
portement dissipatif du bâtiment support, mais l'élément rapporté ne
comportera aucune zone dissipative.
Une telle analyse peut devenir pertinente pour des structures rappor-
tées de dimensions significatives et supportées par un bâtiment plu-
tôt souple (généralement en charpente métallique). Cette approche
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31
devient également obligatoire lorsqu'il est nécessaire de considérer la
composante verticale de séisme (cf. paragraphe suivant).
4.2.6.1. • Directions du séisme
Les deux directions horizontales du séisme sont toujours à prendre
en compte. Elles ne devraient généralement pas conduire à des situa-
tions dimensionnantes.
En France métropolitaine, la direction verticale n'est normalement pas
à considérer d'après les critères définis par la clause 4.3.3.5.2 (1) de
la NF EN 1998-1 (avg
≤ 2,5 m/s²; avg
est l'accélération sismique dans la
direction verticale).
4.2.6.2. • Masses à prendre en compte
Pour le calcul des actions sismiques agissant sur le balcon/coursive,
les masses suivantes doivent être prises en compte :
• masses permanentes mG
(cf. 4.2.1)
• masses mQ
associées aux charges d'exploitation pondérées par
le coefficient ψE
défini en 4.2.4 (2)P de la NF EN 1998-1. En consi-
dérant par défaut des étages à occupation corrélée (φ = 0,8), le
tableau suivant indique les valeurs de coefficient ψE
à utiliser,
ainsi que la masse associée. Il est permis de pondérer cette
masse par le coefficient αa
(cf. 4.2.2).
Balcons/coursives pour : ψ2
ψE
mQ
(kg/m2
)
Bâtiments d'habitation, chambres d'hôtels ou
d'hôpitaux (catégorie A)
0,3 0,24 84
Espace tertiaire, bureaux (catégorie B) 0,3 0,24 60
Balcons recevant des tables (restaurants …)
(catégorie C1)
0,6 0,48 120
Bâtiments publics et administratifs, hôtels, hôpitaux,
gares (catégorie C3)
0,6 0,48 192
Balcons susceptibles d'accueillir une foule
nombreuse (catégorie C5) ou des commerces
(catégorie D1)
0,6 0,48 240
Note : ψ2
selon l'annexe nationale française à la NF EN 1990 (Tableau A1.1)
4.2.6.3. • Actions sismiques horizontales
Ce paragraphe propose une méthode simplifiée pour le calcul des
actions sismiques agissant sur un balcon ou une coursive rapporté
respectant les conditions énoncées en 4.2.6.
La force sismique agissant dans une direction horizontale peut être
estimée par la relation suivante :
F m
a
q
h E
a E
a
=
γ
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32
Où : mE
est la masse de l'élément rapporté à prendre en compte :
mE
= mG
+ mg
aγ est le coefficient d'importance, pris ici égal à 1
qa
est le coefficient de comportement. Il peut être pris égal à 2 quand
la redondance du système permet une redistibution des efforts après
l'atteinte d'une première plastification et doit être pris égal à 1 dans le
cas contraire. Suivant ce principe, la valeur de qa
à considérer pour les
balcons et coursives rapportés se détermine de la manière suivante :
• Dans la direction verticale, qa
= 1 pour les systèmes rapportés
en console et qa
= 2 pour les systèmes doublement supportés ;
• Dans les directions horizontales, on peut prendre qa
= 2 si un
cadre formant un contreventement horizontal (par effet portique
ou par triangulation) relie deux à deux les éléments en console
et on doit prendre qa
= 1 dans le cas contraire (par exemple, un
balcon constitué par deux poutres en console non contreven-
tées horizontalement et supportant simplement des éléments
préfabriqués formant le plancher, doit être calculé avec qa
= 1).
aE
est l'accélération maximale de calcul subie par le balcon. De
manière générale, cette valeur peut être déterminée lors de l'analyse
sismique du bâtiment.
Lorsque le calcul de l'élément rapporté est mené indépendamment du
calcul du bâtiment (voir ci avant), cette accélération aE
peut se calculer
simplement par l'expression suivante :
a a S
z
H
T
T
E I gr
a
=
+






+ −






−














γ
3 1
1 1
0 5
1
2
,
γI
, agr
et S sont respectivement le coefficient d'importance du bâti-
ment, l'accélération sismique au niveau d'un sol rocheux et le coeffi-
cient de sol ; leurs valeurs sont indiquées dans l'arrêté du 22 octobre
2010 [Annexe C]
Ta
est la période fondamentale de vibration du balcon
T1
est la période fondamentale de vibration du bâtiment dans la direc-
tion appropriée
H est la hauteur totale du bâtiment et z la hauteur du balcon au-des-
sus des fondations.
Dans cette relation, il est conservatif de considérer
T
T
a
1
1= et
z
H
=1, ce
qui permet alors de considérer la formule simplifiée suivante :
a a SE gr= 5 5 1, γ
978-2-35443-116-7.indd 32 11/06/2013 15:52:26

33
Quand la valeur de qa
= 2 est justifiée, la force sismique agissant dans
une direction horizontale s'écrit alors :
Fh
= 2,75.mE
.γI
.agr
.S
Quand la valeur qa
= 1 doit être considérée, cette même expression
devient :
Fh
= 5,5.mE
.γI
.agr
.S
La force Fh
doit être appliquée au centre de gravité du balcon, dans les
deux directions horizontales successivement.
4.2.6.4. • Cumul des directions horizontales
Dans le cas où seules les directions horizontales sont à prendre en
compte, les effets de l'action sismique s'obtiennent de la manière
suivante :
E = EFhx
+ 0,30 EFhy
E = 0,30 EFhx
+ EFhy
où EFhx
et EFhy
représentent les effets respectifs de la force Fh
appliquée
dans la direction x et dans la direction y.
4.2.6.5. • Assemblages
Le séisme provoque dans les organes de fixation des efforts de trac-
tion / compression, et des efforts tranchants horizontaux. Pour la véri-
fication des assemblages, les actions sismiques doivent être majorées
par 1,2xqa
.
Les éléments de fixation doivent être compatibles avec la nature
cyclique des actions sismiques.
4.2.7. • Combinaisons d'actions
Les différentes actions sont à combiner suivant les principes de
la NF EN 1990. Il est admis, comme pour les bâtiments en général,
de considérer au plus deux charges variables (une principale et une
d'accompagnement).
Les combinaisons ELU (état limite ultime) et ACC (accidentelles) per-
mettent de vérifier la résistance de la structure. Les combinaisons ELS
(état limite de service) permettent de vérifier l'aptitude de la structure
à sa destination (essentiellement le respect des déformations limites).
Les combinaisons génériques sont reportées en [Annexe B].
978-2-35443-116-7.indd 33 11/06/2013 15:52:26

34
4.3. • Dimensionnement structural
Le dimensionnement structural (à froid) d'un balcon ou d'une cour-
sive en acier est régi par le corpus Eurocode 3, et en particulier les
normes suivantes :
NF EN 1993-1-1 Eurocode 3 : Calcul des structures en acier –
Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments
Partie 1-8 : Calcul des assemblages
Les parties suivantes peuvent également s'avérer nécessaires selon
les cas :
Partie 1-3 : Règles supplémentaires pour les profilés et plaques formés
à froid
Partie 1-5 : Plaques planes
Partie 1-11 : Calcul des structures à câbles ou éléments tendus
Dans le cas des structures de balcon / coursive en aluminium, il
convient d'appliquer l'Eurocode 9, dont les fondements (et bien sou-
vent les vérifications) sont identiques à l'Eurocode 3.
NF EN 1999-1-1 Eurocode 9 : Calcul des structures en aluminium –
Partie 1-1 : règles générales
4.3.1. • Ossature de la structure métallique
rapportée
4.3.1.1. • Analyse
Les structures métalliques rapportées peuvent en règle générale être
analysées de manière séparée du bâtiment. Cela revient à admettre
que le bâtiment est rigide devant l'élément rapporté, mais ne dis-
pense en aucune façon de tenir compte de la rigidité effective de l'as-
semblage si celui-ci doit transmettre un moment de flexion (cf. 4.3.4).
978-2-35443-116-7.indd 34 11/06/2013 15:52:26

35
(a) Balcon en porte à faux (b) Balcon autoportant
(c) Balcon en appui (d) Balcon suspendu
s Figure 20 – Exemple de schémas statiques pour des cas courants
Le concepteur de l'élément métallique devra fournir une descente
de charge au bureau d'étude gros œuvre, pour prise en compte dans
sa propre analyse. En amont, il conviendra de définir les conditions
de liaison en bonne entente entre les responsables des lots « gros
œuvre » et « élément rapporté ».
Le calcul des sollicitations dans les balcons ou les coursives est effec-
tué par les méthodes usuelles de la résistance des matériaux. Il est
admis d'effectuer une analyse élastique pour la distribution des sol-
licitations internes, et d'utiliser dans la même démarche une vérifica-
tion en résistance, soit élastique dans tous les cas, soit plastique si
la classe de la section le permet. L'utilisation d'une démarche d'ana-
lyse globale plastique n'est pas recommandée pour les structures
rapportées.
Dans le cas des balcons ou coursives en appui ou autoportants, il
conviendra évidement de tenir compte du report des charges d'un
étage à l'autre. De même, l'analyse devra être réalisée avec attention
pour les balcons suspendus dont les haubans utilisent la même fixa-
tion que le balcon supérieur.
Si la structure rapportée a une portée importante, les profils qui la
composent peuvent présenter une rigidité relativement comparable
à celle des éléments du bâtiment support sur lequel elle est fixée
978-2-35443-116-7.indd 35 11/06/2013 15:52:28

36
(d'autant plus lorsque le bâtiment support est à ossature métallique).
Une analyse complète intégrant l'élément rapporté et la structure du
bâtiment support peut alors être envisagée par les concepteurs.
Il est également nécessaire de réaliser une analyse complète dans le
cas où des éléments rapportés en appui ou autoportants sont fixés
sur un bâtiment support sensible aux effets du second ordre (voir
ci-après).
4.3.1.2. • Second ordre et imperfections
Dans la pratique courante, l'analyse des structures est effectuée « au
premier ordre », c'est-à-dire que l'on suppose que les déformations
de la structure restent « infiniment » petites. Il s'agit d'une hypothèse
permettant généralement une bonne estimation de l'état final sous le
chargement appliqué.
L'approche dite « analyse au second ordre », plus précise mais aussi
plus complexe à mettre en œuvre, consiste à prendre en compte l'in-
fluence du changement de géométrie de la structure consécutif à sa
déformation. Certaines structures sont plus sensibles que d'autres
aux effets du second ordre et aux imperfections globales initiales
(faux aplomb).
L'Eurocode impose la prise en compte de ces effets lorsqu'ils
deviennent significatifs, ce qui constitue un changement dans la pra-
tique courante et peut concerner les balcons et coursives en appui ou
autoportants sur des poteaux. Cependant, l'ensemble des dispositions
suivantes permet de s'assurer que ces effets peuvent être négligés et
qu'une analyse au premier ordre sans imperfection est suffisante :
• le bâtiment support peut être considéré comme rigide comparé
à l'élément rapporté ;
• l'élément rapporté possède un contreventement vertical, ou un
contreventement horizontal sous le platelage, ou ce dernier per-
met un effet diaphragme suffisant (cf. 4.1.4) ;
• le calcul est mené en prenant en compte une charge horizontale
forfaitaire valant 10% de la charge verticale d'exploitation (cf.
4.2.2).
A défaut, les critères de la norme NF EN 1993-1-1 s'appliquent pour
juger de la nécessité de prendre en compte ou non les effets du
second ordre et/ou les imperfections globales sur l'élément rapporté.
Une analyse intégrant l'élément rapporté et le bâtiment support
est nécessaire lorsque ce dernier est lui-même sensible aux effets
du second ordre (cette sensibilité étant déterminée en intégrant les
charges gravitaires venant de l'élément rapporté). L'analyse devra
tenir compte des règles données dans les Eurocodes concernant la
prise en compte des imperfections globales et du second ordre.
Pour les éléments suspendus, le contreventement horizontal sous
le platelage, ou la vérification de l'effet diaphragme de ce dernier
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37
(cf. 4.1.4), permet de se prémunir, sans autre vérification nécessaire,
d'un phénomène d'instabilité globale (en parallélogramme).
4.3.1.3. • Résistance des éléments
La vérification de la résistance des différents éléments doit être basée
sur les règles données dans la NF EN 1993-1-1. Pour la vérification
des poteaux vis-à-vis de l'instabilité, la longueur de flambement, et/
ou de déversement à considérer est la longueur d'épure, soit la hau-
teur entre étages. Cette règle est valable lorsque les effets du second
ordre et des imperfections globales sont négligeables ou, à défaut,
lorsqu'ils sont pris en compte dans l'analyse pour la détermination
des sollicitations.
4.3.1.4. • Déformation des éléments
L'annexe nationale à la NF EN 1993-1-1 donne les valeurs maximales
recommandées pour les flèches suivantes, applicables au domaine du
présent document :
Critère mesuré Limites
Flèche verticale du plancher et de son ossature (poutres maitresses, longerons, …)
sous combinaison ELS
L / 200
Flèche verticale du plancher et de son ossature (poutres maitresses, longerons, …)
sous cas de charge variable élémentaire
L / 300
Déplacement en tête de poteaux (structures en appuis ou autoportantes), mesuré sur
la hauteur Hi
entre étages
Hi
/ 200
Déplacement en tête de poteaux (structures en appuis ou autoportantes) sur la
hauteur H totale des poteaux :
H ≤ 30 m H / 200
H ≥ 30 m H / 300
Note : L représente la portée de l'élément rapporté, ou le double si celui-ci est en porte à faux
L'attention du concepteur est également attirée sur la problématique
de la vibration des coursives sous l'effet de la marche des usagers.
Des vibrations peuvent devenir incommodantes pour les usagers de
la coursive et dégrader les organes de fixation, généralement prévus
pour des chargements quasi statiques.
Les vibrations d'une coursive rapportée peuvent également poser des
problèmes d'inconfort acoustique pour les occupants du bâtiment
support (en fonction de la conception de la coursive, du bâtiment sup-
port et de l'assemblage entre les deux).
Pour l'heure, ce sujet ne fait l'objet d'aucune norme ou règlement
applicable, ni de recherches particulières. Dans l'attente, il est recom-
mandé que la fréquence propre verticale ne soit pas inférieure à 2,6 Hz
(ou une limite plus sévère à fixer par les documents du marché) pour
des coursives constituant l'accès unique ou principal à un local, en
considérant la totalité des charges permanentes et 20% de la charge
d'exploitation.
978-2-35443-116-7.indd 37 11/06/2013 15:52:28

38
La fréquence propre f peut être estimée à partir de la flèche δ
(sous le cas de charges décrit) par des formules de la littérature, par
exemple :
f Hz
mm
[ ]=
[ ]
15 8,
δ
4.3.2. • Support et fixation
La vérification du support sous les sollicitations transmises par le
balcon / la coursive rapporté(e) est de la responsabilité du bureau
d'étude gros œuvre. Les vérifications du support s'entendent sur le
plan global (prise en compte de l'effet de l'élément rapporté sur les
sollicitations dans l'ossature du bâtiment) et sur le plan local (diffu-
sion des efforts ponctuels).
4.3.2.1. • Support béton
Pour la fixation dans le nez d'une dalle béton, il convient de respecter
le dimensionnement du fabricant de l'organe de fixation ou du rup-
teur thermique et les règles de la NF EN 1992-1. Les règles particu-
lières du ferraillage minimal sont applicables.
Sous l'effet d'une compression, l'épaisseur de la platine d'extrémité,
le cas échéant, conditionne la contrainte appliquée au béton. Les véri-
fications sont semblables à celles concernant les pieds de poteaux
[Annexe B].
Lorsque les organes de fixation ou les rupteurs thermiques com-
portent des armatures en attente destinées à s'ancrer dans une dalle
béton, il convient de s'assurer de la capacité de la dalle à recevoir cet
ancrage. Elle doit présenter une épaisseur et un ferraillage suffisant
(voir la documentation de l'organe de fixation), celui-ci devant recou-
vrir les armatures en attente de la fixation. En particulier, cela peut
rendre certains systèmes de plancher inaptes à recevoir une liaison
d'éléments rapportés (poutrelle – entrevous, dalles alvéolées, plan-
cher sur bac collaborant).
Espace à déterminer
par le bureau d'étude
gros oeuvre
Prédalle
Lit d'armatures
en conflit
s Figure 21 – Réservation autour des armatures en attente
978-2-35443-116-7.indd 38 11/06/2013 15:52:30

39
Dans certains cas, il est envisageable de créer une réservation autour
des armatures en attente de l'organe de fixation, et de combler cette
réservation avec du béton structurel permettant ainsi un transfert adé-
quat des efforts de liaison dans la dalle de béton. Cette adaptation doit
impérativement faire l'objet d'une vérification spécifique de la part du
bureau d'étude gros œuvre.
Cette disposition doit également être adoptée pour les dalles réalisées
sur prédalles lorsqu'il y a conflit entre cette dernière et le lit inférieur
des armatures en attente de la fixation. Il s'agit généralement du cas
où une inversion de moment de flexion est envisagée dans l'organe
de fixation.
Les fixations utilisées pour un support béton peuvent être pré-scellées
(mises en place dans le coffrage avant coulage du béton) ou post-scel-
lées (mises en œuvre dans un béton durci). Parmi les systèmes pré-
scellés utilisés couramment, on peut distinguer les platines, les rails
et les ancrages manchonnés. Les rupteurs thermiques sont également
des fixations pré-scellées dans le béton.
s Figure 22 – Platine, rails et ancrages manchonnés
Les fixations post-scellées sont de plusieurs types comme les che-
villes à expansion, les chevilles à verrouillage de forme, les chevilles
à scellement, les vis à béton, etc. Les chevilles nécessitent un perçage
préalable du béton.
s Figure 23 – Chevilles à expansion, à verrouillage de forme, à scellement
978-2-35443-116-7.indd 39 11/06/2013 15:52:31

40
Pour la conception de chaque type de fixation, il convient de se repor-
ter à la documentation du fabricant, aux documents d'évaluation/
certification (Avis Techniques, Agréments techniques Européens,
Appréciations Techniques d'Expérimentation, …) ou aux normes,
lorsqu'elles existent.
Au moment de la rédaction du présent guide, les chevilles
sous ATE ne sont pas qualifiées en situation sismique. Il
convient de se reporter aux documents d'évaluation des dif-
férents systèmes de fixation pour en apprécier le domaine
d'emploi.
4.3.2.2. • Support métallique
Les vérifications à mener sur le support métallique doivent respecter
les recommandations du fabricant de l'organe de fixation (ou du rup-
teur thermique) et les règles de la NF EN 1993-1-8. Lorsque le support
est composé d'une platine, la vérification est identique, pour le moins
dans ces principes, à celle présentée dans l'[Annexe B].
Pour un assemblage sur une semelle de poteau, la vérification est
similaire (voir la NF EN 1993-1-8). Dans le cas d'un assemblage encas-
tré, il est recommandé de mettre en place des raidisseurs transver-
saux en vis-à-vis des semelles des poutres consoles du balcon.
Raidisseurs
s Figure 24 – Raidisseurs
Sur support métallique, la fixation de la structure rapportée est réali-
sée par boulons à serrage contrôlé (HR, HV), boulons ordinaires (SB)
ou par interposition d'un rupteur thermique de type acier – acier.
4.3.3. • Résistance de l'assemblage
sur le support
Le balcon ou la coursive est généralement fixé(e) à la structure du
bâtiment par l'intermédiaire d'une platine d'about. D'autres modes de
fixation peuvent être envisagés (exemple : par cornières), notamment
dans le cas de balcon ou coursive autoportant sur quatre poteaux où
!
978-2-35443-116-7.indd 40 11/06/2013 15:52:32

41
les efforts sont réduits. Ces cas ne sont pas traités ici, mais ne posent
pas de difficultés majeures.
s Figure 25 – Efforts envisageables sur une platine d'about
On suppose que le moment MzEd
est nul, la conception du balcon doit
donc satisfaire les règles données en [Annexe B]. On ne considère pas
non plus le cas, à éviter, où la platine doit transmettre un moment
de torsion. La vérification de la platine doit satisfaire aux règles don-
nées dans la norme NF EN 1993-1-8, les principales étant reportées en
[Annexe B].
La géométrie de la platine doit respecter les valeurs suivantes, dans le
cas de trous ronds normaux :
Distance Minimum Maximum
Pince longitudinale e1
1,2 d0
4 t +40 mm
Pince transversale e2
1,2 d0
4 t +40 mm
Entraxe longitudinale p1
2,2 d0
14 t < 200 mm
Entraxe transversale p2
2,4 d0
14 t < 200 mm
d0
: diamètre de perçage
t : épaisseur de la platine ou de la semelle du poteau
s Figure 26 – Dimensions de référence d'une platine
En présence de trous oblongs, les pinces (longitudinales comme
transversales) doivent respecter un minimum de 1,5xd0
selon la
norme NF EN 1993-1-8.
Dans le cas de l'interposition d'un rupteur thermique, il convient
d'analyser le fonctionnement du système mécanique de l'organe
de liaison pour vérifier la platine. Il s'agit notamment d'analyser le
transfert des efforts de compression (par les tiges d'ancrage, par un
978-2-35443-116-7.indd 41 11/06/2013 15:52:33

42
élément spécifique, …) afin d'évaluer l'effet d'un éventuel décalage
entre le centre de gravité de la poutre et le centre de compression du
rupteur.
4.3.4. • Rigidité de l'assemblage sur le support
Dans le cas où l'assemblage du balcon/de la coursive sur l'ossature
porteuse du bâtiment est prévu pour transmettre un moment de
flexion (il est généralement dit « encastré »), il convient de détermi-
ner la rigidité effective de l'assemblage complet, notée Sj
. Dans le cas
d'un balcon/d'une coursive en porte à faux, les efforts ne dépendent
pas de la rigidité, mais la flèche peut être nettement majorée en cas
de rigidité relativement faible.
Cette rigidité effective de l'assemblage ne concerne que l'analyse
locale. Du point de vue de l'analyse globale, le concepteur du bâti-
ment support (bureau d'étude gros œuvre) doit prendre toutes les dis-
positions destinées à assurer une résistance et une rigidité adéquates
lorsque la reprise d'un moment dans la fixation est prévue.
Au sens de la NF EN 1993-1-8, les assemblages transmettant un
moment sont de deux types :
• rigide : un encastrement parfait est alors satisfaisant pour
décrire son comportement ;
• semi-rigide : la rigidité réelle est à prendre en compte dans
l'analyse. Celle-ci permet de calculer les sollicitations (pour un
système hyperstatique) ainsi que la flèche.
L'assemblage d'un élément rapporté sur un bâtiment support est
considéré rigide lorsque sa rigidité initiale Sj.ini
respecte la condition
suivante :
S
EI
L
j ini
y
. ≥ 30
où Iy
représente l'inertie de flexion de la poutre maîtresse du balcon
ou de la coursive et L sa portée (et E le module d'Young).
La rigidité de l'assemblage est influencée par le support (rigidité
locale), l'organe de fixation et la platine de fixation. Suivant la concep-
tion locale, la rigidité de l'assemblage Sj.ini
est entièrement déterminée
analytiquement ou par sommation de termes venant de la documen-
tation fournisseur (organe de fixation) et du calcul (platine) :
1 1
j ini composantS S.
= ∑
Les rupteurs thermiques constituent un type d'organe de fixation avec
une rigidité relativement faible, en général. Les fabricants fournissent
des valeurs de rigidités tenant compte, en principe, du rupteur seul.
978-2-35443-116-7.indd 42 11/06/2013 15:52:38

43
4.4. • Evaluation et qualification
des rupteurs thermiques
Les éléments constituant le rupteur thermique sont des composants
spécifiques en matériaux isolants, propres à chaque fabricant, qui
associés à un système mécanique de liaison structurale, permettent
de fixer l'élément rapporté extérieur à l'ossature du bâtiment tout en
réduisant le pont thermique au niveau de cette fixation.
Les rupteurs thermiques n'étant pas, à l'heure actuelle, des élé-
ments relevant de la traditionnalité en construction, leur utilisation
relève normalement des procédures de type Avis Techniques (AT),
Agréments Techniques Européens (ATE) ou Appréciations Techniques
d'expérimentation (ATEx). En l'absence d'une telle évaluation, un avis
de chantier est nécessaire.
Les auteurs rappellent qu'au moment de la rédaction du
présent guide, aucun rupteur thermique correspondant
au domaine d'application évoqué ne bénéficie d'un AT ou
d'un ATE. Pour les rupteurs sur support béton, le concep-
teur pourra trouver certaines informations dans les Avis
Techniques concernant les rupteurs béton / béton et dans
le guide « Rupteurs thermiques sous Avis Techniques » de
la même collection. Pour les rupteurs sur support acier,
aucune évaluation n'est disponible actuellement.
Les solutions de chantier relèvent d'avis de chantier, étant proposées
au cas par cas. De même que pour le produit manufacturé, les solu-
tions de chantier doivent être évaluées par le concepteur en termes de
performances, notamment thermique et mécanique.
Structure
métalliqueStructure
du balcon
Rupteur
PlancherStructure
du balcon
Rupteur
Liaison acier/acierLiaison béton/acier
s Figure 27 – Positionnement du rupteur – Schéma de principe
!
978-2-35443-116-7.indd 43 11/06/2013 15:52:38

44
4.4.1. • Caractéristiques thermiques
D'un point de vue thermique, un rupteur peut être caractérisé par
sa conductivité thermique équivalente (λeq
). Celle-ci correspond à la
conductivité thermique moyenne du système rupteur tenant compte
de l'ensemble de ses composants (isolant, boulons de fixation, etc.).
La résistance thermique équivalente du rupteur (Req
) est parfois utili-
sée à la place de la conductivité. Elle correspond au rapport de l'épais-
seur du rupteur thermique (d) à la conductivité thermique équivalente
(λeq
).
eq
eq
R
d
=
λ
Plus la Req
est élevée, moins les déperditions thermiques sont
importantes.
4.4.2. • Caractéristiques mécaniques
(structurales)
Les caractéristiques structurales requises pour le rupteur thermique
dépendent de la conception de la structure métallique rapportée
(balcon ou coursive) et de la nature de la liaison :
• Liaison acier/béton ;
• Liaison acier/acier.
4.4.2.1. • Performances
Les performances structurales minimales devant être définies par le
fabricant sont les suivantes :
• Résistance VzRd
à un effort tranchant vertical, éventuellement dif-
férenciée suivant le signe de l'effort (Vz+Rd
et Vz-Rd
) ;
• Résistance VyRd
à un effort tranchant horizontal ;
• Résistance NtRd
à un effort de traction ;
• Résistance NcRd
à un effort de compression ;
• Résistance MyRd
à un moment de flexion autour de y-y, éventuel-
lement différenciée suivant le signe du moment (My+Rd
et My-Rd
) ;
• Rigidité Srupteur
en flexion autour de y-y, éventuellement différen-
ciée suivant le signe du moment (S+rupteur
et S-rupteur
).
La rigidité des rupteurs « acier – acier » peut être déterminée pour le
rupteur uniquement, les termes de platine et de support variant d'une
conception à l'autre. Pour les rupteurs « béton – acier », la rigidité
locale du support béton doit être incluse.
Certaines performances peuvent être nulles, c'est notamment le
cas de MyRd
et Srupteur
pour un rupteur de type « articulé » (balcon sur
appuis ou autoportant).
978-2-35443-116-7.indd 44 11/06/2013 15:52:39

45
s Figure 28 – Conventions d'axes pour le dimensionnement structural
La détermination des performances structurales du rupteur ther-
mique est de la responsabilité du fabricant. Les éléments de preuves
concernant ces performances n'ont pas nécessairement à être rendus
publics par le fabricant, mais ils sont inclus dans le dossier technique
pour toute évaluation (AT, ATE, ATEx, …).
Les performances structurales peuvent être déterminées par calcul
analytique, en référence aux normes Eurocodes, lorsque la techno-
logie mécanique du rupteur est cohérente avec le domaine d'emploi
de ces textes. Il est également possible de réaliser des simulations
numériques (éléments finis), en cohérence avec les principes de ces
normes.
Des essais peuvent être exigés par l'organisme effectuant l'évalua-
tion du système. Ils s'avèrent généralement nécessaires, en particu-
lier pour valider les résistances au cisaillement. Les résultats de ces
derniers sont comparés aux performances déterminées par le calcul
(analytique ou numérique), de manière à démontrer la bonne corréla-
tion entre théorie et expérimentation.
En alternative, il est possible de déterminer la totalité des perfor-
mances par des essais, ceux-ci devant être menés dans le respect des
principes de la norme NF EN 1990 (en particulier son annexe D).
4.4.2.2. • Structure rapportée en porte à faux
Le rupteur thermique doit pouvoir assurer la reprise de l'ensemble
des charges appliquées au balcon, ainsi que le poids du balcon lui-
même. Il est sollicité à la fois en flexion et cisaillement vertical dans
son fonctionnement normal ; auquel on ajoute des efforts de traction,
compression ou effort tranchant horizontal (composante horizontale
de la charge d'exploitation, action thermique ou séisme).
La résistance vis-à-vis du moment de flexion est généralement le
point déterminant dans ce cas. Il convient également de déterminer la
rigidité de l'assemblage en tenant compte de la présence du rupteur
pour vérifier le critère de flèche. La hauteur (ou l'écartement vertical
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entre les tiges) de ce type de rupteur influence directement sa résis-
tance et sa rigidité en flexion.
Il convient de prêter attention au sens de pose ; ces rupteurs compor-
tant généralement les éléments destinés à reprendre la compression
uniquement en partie inférieure et ceux destinés à reprendre la trac-
tion uniquement en partie supérieure.
Fixation dans une dalle béton
Les rupteurs thermiques utilisés dans cette configuration comportent
un côté « béton » avec des armatures en attente destinées à être incor-
porées dans la dalle et un côté « acier » avec au moins quatre tige file-
tées permettant la pose de l'élément rapporté.
Structure
du balcon
Armatures
de la dalle
Système d'ancrage
Système vis écrou
Armatures
du rupteur
s Figure 29 – Rupteur thermique béton/acier en porte à faux [4]
Fixation sur une charpente métallique
Les rupteurs comportent au moins quatre tiges filetées traversantes
(en général) de part et d'autre.
Système vis écrou
Structure
du balcon
Structure
métallique
s Figure 30 – Rupteur thermique acier/acier en porte à faux
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47
4.4.2.3. • Structure rapportée sur appui
Le rupteur thermique doit pouvoir assurer la reprise des efforts ver-
ticaux appliqués sur le balcon, généralement à part égale avec le
poteau. Il est donc sollicité essentiellement en effort tranchant verti-
cal. Ce type de rupteur est dit « articulé ».
Fixation dans une dalle béton
Le côté « béton » des rupteurs thermiques utilisés dans cette confi-
guration comporte généralement un ferraillage moindre que pour
les éléments en porte à faux. Le côté « acier » dispose lui d'au moins
deux tiges filetées.
Système d'ancrage
Système vis écrou
Structure
du balcon
Armatures
de la dalle
Armatures
du rupteur
s Figure 31 – Rupteur thermique béton/acier en appuis [4]
Fixation sur une charpente métallique
Les rupteurs comportent au moins deux tiges filetées traversantes (en
général) de part et d'autre.
Système vis écrou
Structure
métallique
Structure
du balcon
s Figure 32 – Rupteur thermique acier/acier en appuis [4]
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48
4.4.2.4. • Structure rapportée suspendue
Dans le cas d'une structure métallique suspendue avec des sus-
pentes fixées à la façade, les efforts dans le rupteur thermique sont
considérablement réduits par rapport à une structure en porte à faux.
L'utilisation d'un rupteur « articulé » est plus simple et généralement
plus économique, mais elle est seulement possible s'il est démontré
qu'il n'y a pas de risque de soulèvement par le vent.
4.4.2.5. • Structure rapportée autoportante
Dans ce cas, le rupteur de type « articulé » reprend uniquement des
efforts de traction, compression et éventuellement un effort tranchant
horizontal.
4.4.3. • Sollicitations sismiques
Comme précisé au paragraphe [4.2.6.5], les éléments de fixations
doivent être compatibles avec la nature cyclique des sollicitations
sismiques. Il revient donc au concepteur/fournisseur du rupteur
thermique de démontrer cette compatibilité, en recourant soit à des
calculs analytiques lorsque la conception s'y prête, soit à des simu-
lations numériques (éléments finis) ou à des essais adéquats. Le cas
échéant, le mode d'ancrage dans le béton doit également être justifié
de ce point de vue.
4.4.4. • Sécurité incendie
Pour les rupteurs thermiques, la satisfaction des exigences réglemen-
taires en matière de résistance au feu, notamment le critère d'iso-
lation thermique, peut conduire à la mise en œuvre de dispositions
constructives particulières, tel que l'ajout de plaques isolantes.
La justification de la performance au feu d'un rupteur thermique doit
être apportée par le fabricant. Le cas échéant, elle doit indiquer :
• Le classement en réaction au feu du rupteur ;
• Le classement en résistance au feu, R, RE ou REI, selon le cas,
du (des) système(s) constructif(s) incluant le rupteur et son
environnement.
Cette justification peut prendre la forme d'un Avis technique et/ou
d'une appréciation délivrée par un laboratoire agréé par le Ministère
de l'Intérieur en résistance au feu ou en réaction au feu.
4.4.5. • Acoustique
Les rupteurs thermiques sont des éléments singuliers structurels
d'une ossature de bâtiment. Pour les balcons, et plus particulièrement
pour les coursives, leur mise en œuvre ne doit pas altérer l'isolation
acoustique du bâtiment, notamment vis-à-vis des bruits d'impact.
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49
Des essais réalisés sur les planchers équipés des rupteurs peuvent
démontrer que ces derniers permettent de répondre (éventuellement,
avec des traitements complémentaires) aux exigences de la régle-
mentation acoustique dans le domaine considéré. Les performances
acoustiques relatives aux bruits d'impact font l'objet d'une informa-
tion dans la fiche produit du rupteur thermique.
En principe, les rupteurs thermiques positionnés à l'extérieur du
bâtiment ont une influence négligeable sur l'isolation vis-à-vis des
bruits extérieurs, et n'ont aucune influence sur la propagation entre
logements.
4.5. • Sécurité incendie
4.5.1. • Stabilité au feu de la structure
porteuse
La stabilité au feu d'une structure métallique rapportée en façade de
bâtiment (balcons, coursives, escaliers extérieurs etc.) est générale-
ment soumise aux mêmes exigences règlementaires que le reste du
bâtiment. Ainsi, la stabilité au feu à respecter, qui est définie par rap-
port à l'action thermique prédéterminée de l'incendie conventionnel
(feu ISO), peut varier entre ½ heure (R30) et 2 heures (R120) suivant
les conditions d'exploitation du bâtiment (voir [Annexe D]).
Toutefois, compte tenu de la localisation extérieure (sans effet de
confinement) et l'absence de potentiel calorifique au voisinage direct
des éléments, la justification des niveaux de performance demandés
pour les structures rapportées en façade de bâtiment par l'approche
basée sur l'incendie conventionnel s'avère irréaliste et donc inadap-
tée. L'utilisation de cette approche aboutit habituellement à un surdi-
mensionnement de la structure et/ou à la mise en œuvre d'une pro-
tection contre l'incendie, qui ne s'avère pas nécessaire et qui est très
coûteuse.
En alternative à cette approche qui n'est pas réaliste pour les éléments
extérieurs, la vérification au feu des éléments métalliques rapportés
en façade des bâtiments peut se faire en appliquant la méthode nor-
mative dite « des flammes extérieures », relative au calcul de l'échauf-
fement des structures extérieures quel que soit le degré de stabilité au
feu requis. Cette méthode normative, dont l'application a été rendue
officielle par l'arrêté du 22 mars 2004, modifiée par l'arrêté du 14 mars
2011 est détaillée dans l'Annexe B de l'Eurocode 1 partie 1.2 et l'An-
nexe B de l'Eurocode 3 partie 1.2. Elle permet d'estimer la température
maximale pouvant être atteinte par les éléments de structure en acier
situés à l'extérieur d'un bâtiment et faisant face à une ouverture par
laquelle les flammes pourraient s'échapper et pourraient donc géné-
rer des sollicitations thermiques sur les éléments, lors du développe-
ment d'un incendie à l'intérieur du bâtiment. L'échauffement des élé-
ments extérieurs dépend principalement des dimensions des locaux,
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50
des pouvoirs calorifiques présents dans ces locaux, de la nature des
parois, des ouvertures, des dimensions et emplacements de ces élé-
ments par rapport à la façade.
La vérification de la stabilité au feu des éléments extérieurs consiste
ensuite à s'assurer simplement que l'échauffement maximal de
chaque élément étudié est inférieur à la température critique de l'élé-
ment (définie comme la température au-delà de laquelle l'élément de
structure ne peut plus être stable). La température critique d'un élé-
ment métallique dépend de nombreux paramètres tels que le niveau
de chargement de l'élément (rapport entre la charge appliquée en
situation d'incendie et la capacité portante mécanique à température
normale), le système constructif (poutre, poteau, système hypersta-
tique, …), l'élément utilisé (forme de la section) et la réduction de la
résistance de l'acier aux températures élevées. Cette température cri-
tique varie généralement entre 500 et 900 °C. Elle peut être obtenue
par le calcul à partir des formules simplifiées données dans l'Euro-
code 3 Partie 1.2. Il est également possible de se référer aux valeurs
forfaitaires de l'annexe nationale de la NF EN 1993-1-2 (qui s'avèrent
habituellement très sécuritaires pour les éléments extérieurs), qui
sont :
• Poutres hyperstatiques : 570°C ;
• Poutres isostatiques et éléments tendus : 540°C ;
• Eléments comprimés : 500°C ;
• Eléments soumis à la flexion et à la compression axiale : 500°C.
L'application de la méthode normative « des flammes extérieures »
aux structures rapportées en façade de bâtiment permet, dans la plu-
part des cas, l'utilisation d'éléments porteurs métalliques sans qu'il
n'y ait ait aucune protection rapportée sur ces éléments. C'est le cas
notamment lorsque les conditions suivantes sont respectées :
• Le niveau de chargement en situation d'incendie des éléments
porteurs est relativement faible. En conséquence, l'emploi de
platelages légers est à privilégier ;
• Les éléments de structure sont hors des flammes. Le fait qu'un
élément se trouve hors des flammes conduit le plus souvent à
une température inférieure à 500°C et donc à la vérification de
la stabilité au feu de l'élément. En conséquence, il est préférable
de placer les poteaux dans une zone protégée, par exemple,
entre deux fenêtres consécutives. Si un poteau est situé devant
une ouverture, il doit être suffisamment éloigné de cette ouver-
ture, environ 2,5 m, pour éviter une augmentation trop impor-
tante de son échauffement ;
• L'emploi du bois est limité afin d'éviter la présence de produits
combustibles au voisinage des éléments porteurs de la struc-
ture rapportée.
Dans le cas où la stabilité au feu n'est toutefois pas satisfaite selon
la méthode des « flammes extérieures », l'élément étudié doit être
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51
protégé. Pour les protections rapportées, il est obligatoire d'utiliser
des produits ou systèmes dont les performances ont été évaluées
dans les conditions de l'incendie conventionnel et qui possèdent
un procès-verbal de caractérisation d'un laboratoire agréé par le
Ministère de l'Intérieur.
L'épaisseur de protection à appliquer à l'élément est alors obtenue à
partir des abaques donnés dans le procès-verbal qualifiant le maté-
riau de protection choisi. Elle est déterminée en fonction du facteur
de massiveté de l'élément, de sa température critique et de la durée
de stabilité au feu requis pour l'élément en appliquant la démarche
suivante :
• Choisir l'abaque se rapportant au temps de stabilité au feu
désiré, tel que l'exemple présenté en (Figure 34).
• Rechercher le facteur de massiveté du profilé utilisé en fonc-
tion du type de profilé, de la présence ou non de gros œuvres
susceptibles d'occulter, pendant toute la durée de l'incendie, le
transfert thermique vers une partie du profilé (par exemple une
dalle en béton reposant sur la semelle supérieure d'une poutre),
du type de protection (selon le contour ou en caisson). Des
exemples de facteurs de massiveté sont donnés dans la (Figure 33).
P : périmètre ; As : aire du profilé
Am/V = P/As Am/V = 2(2+b)/As Am/V = (P-b)/As Am/V = (2h+b)/As
s Figure 33 – Définition du facteur de massiveté pour différentes sections protégées
• Déterminer l'épaisseur de protection à partir de la température
critique et du facteur de massiveté. Entre deux courbes sur les
abaques, l'épaisseur à appliquer peut être déterminée par inter-
polation linéaire.
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52
s Figure 34 – Exemple d'abaque de produit de protection
Lorsque la structure rapportée doit satisfaire aux exigences de stabi-
lité au feu, l'emploi de l'aluminium doit être écarté dans la mesure où
ses propriétés de résistance diminuent de manière significative sous
l'effet d'une augmentation de température.
4.5.2. • Résistance à la propagation verticale
du feu par les façades
Afin de limiter le risque de propagation du feu, des exigences en
termes de résistance à la propagation du feu sont habituellement
imposées aux façades de bâtiments comportant des ouvertures (baies
vitrées..), et par conséquent aux éléments rapportés sur ces façades.
Ainsi, en plus des exigences de réaction au feu habituellement deman-
dées pour les composants et équipements constituant les façades,
selon la destination de l'ouvrage, des dispositions spécifiques rela-
tives à la règle dite du « C+D », doivent être mises en œuvre.
C = C1 + max(C2 ;C3) est la dis-
tance verticale entre le haut et
le bas de baies consécutives ou
de l'obstacle à la propagation de
l'incendie (dalle de balcon par
exemple)
D est la distance horizontale (m)
entre le plan extérieur et le nu
extérieur de la façade à l'aplomb
des baies superposées y com-
pris les saillies si elles forment
un obstacle résistant au feu (D
devant être supérieur à 0,15 m).
s Figure 35 – Définition des distances C et D pour
la règle du « C+D »
La règle du « C+D » impose une valeur minimale de la distance entre
deux baies superposées (distance notée C) éventuellement complétée
C2
D
C3
C1
H
Compartiment
Intérieur
Extérieur
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53
par une saillie du plancher (distance notée D), telle que définie sur
la (Figure 35), afin de créer un obstacle au passage du feu d'un étage à
l'autre du bâtiment. La valeur minimale de la somme des distances C
et D est fixée en fonction du type de bâtiment et de la masse combus-
tible mobilisable des matériaux utilisés en façade [Annexe D].
Lorsque la règle du « C+D » doit être appliquée, il convient donc de
s'assurer de la conformité de la structure rapportée en façade de bâti-
ment avec la performance au feu de l'écran formant le « C + D » :
• Des dispositions constructives doivent être mises en œuvre
pour les structures rapportées équipées de rupteurs thermiques
afin de garantir l'étanchéité de l'écran formant le « C » ;
• Par ailleurs, lorsque les structures rapportées participent au
« D », des dispositions constructives doivent également être
mises en œuvre afin d'assurer l'étanchéité aux flammes et gaz
chauds à la jonction entre les planchers de la structure rappor-
tée et les façades. Sont susceptibles de participer à l'indice D,
les éléments pare-flammes de degré 1 h ou E 60 (RE 60 si por-
teur). Pour les bâtiments dans lesquels le degré de résistance
au feu exigé est inférieur à 1 h, il convient de retenir la même
exigence pour les éléments en avancée (plancher de la structure
rapportée). Les tôles d'acier de faibles épaisseurs peuvent per-
mettre de répondre à cette exigence.
Les systèmes de liaisons et d'assemblages d'éléments rapportés, sont
généralement positionnés au niveau des têtes de plancher, dans une
zone de séparation entre locaux superposés ou contigus. Dans ces
conditions, et également pour tout autre positionnement séparatif,
les éléments de liaison ne doivent pas favoriser la propagation du feu
entre locaux séparés. La fonction coupe-feu doit être assurée entre
locaux séparés contigus, soit par la constitution même des matériaux
utilisés, soit par des protections rapportées réalisant ces exigences.
Toute liaison de façades de type « sec », c'est-à-dire non obturée par
une liaison bétonnée continue, doit être obturée près du parement
intérieur par une garniture incombustible, sans lacune et efficacement
réalisée. Cette barrière n'est pas considérée efficace pour la perméabi-
lité à l'eau et à l'air.
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54
Elément
pare-flammes
s Figure 36 – Pare-flammes entre structure rapportée et façade
L'instruction Technique IT 249 définit un certain nombre de règles
constructives, notamment au niveau des jonctions entre planchers et
façades ou des emplacements des baies, ou encore des dimensions
minimales de saillies en fonction de la masse combustible des maté-
riaux de façade. Pour rappel, l'IT 249 peut s'appliquer aux familles de
bâtiments suivants :
• Etablissements recevant du public (dernier niveau supérieur à
8m, locaux réservés au sommeil au-dessous du premier étage) ;
• Immeubles de grande Hauteur ;
• Bâtiments d'habitation (3e
et 4e
famille).
Il est à noter que la performance au feu d'une solution différente de
celles proposées par l'IT 249 devra être justifiée. Selon les cas, cette
justification pourra prendre la forme d'un rapport d'essai de résis-
tance au feu, d'un d'avis de chantier délivré par un laboratoire agréé
par le Ministère de l'Intérieur ou d'un avis favorable délivré par le
CECMI.
4.6. • Etanchéité à l'eau
4.6.1. • Mécanismes de pénétration de l'eau
de pluie et protections
Les eaux de pluies ruissellent le long de la façade et s'accumulent au
nu arrière de l'élément rapporté. Généralement, cette eau est évacuée
par des exutoires et descentes d'eau situés à ce niveau le long de la
façade.
La fixation de la structure rapportée sur le support, éventuellement
via un rupteur thermique, est située en dessous du niveau d'évacua-
tion d'eau. Elle correspond à une discontinuité dans la composition
de la façade, et offre donc des plans de liaison propices à l'infiltration
d'eau dans la façade.
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55
Toutes les possibilités d'intrusion d'eau doivent être colmatées soit
par un film étanche situé en face extérieure du nu de fixation de façade
(pare pluie), incluant une protection de l'assemblage (et du rupteur
éventuel), soit par des éléments étanches inclus dans la conception
même de cet assemblage. Cette conception doit être validée et les
spécifications de mise en œuvre doivent être indiquées dans la fiche
descriptive de l'organe de liaison.
Le calfeutrement à l'aide de mousses expansives n'est pas une solu-
tion adéquate à cette situation pour cause de vieillissement prématuré
et de sensibilité aux agressions climatiques. Le dispositif d'étanchéité
peut être composé d'un mastic élastomère de première catégorie
(Classe 25 E).
Il est signalé, qu'une malfaçon constructive à ce niveau
peut induire des désordres graves de fonctionnement de la
liaison. En plus des phénomènes de corrosion résultant de
la présence d'eau, la liaison peut être soumise à des cycles
de gel/dégel mettant en cause le principe même de résis-
tance de l'appareil de liaison
Etanchéité
à l'eau
Rupteur
Structure
porteuse
Etanchéité
à l'eau
Structure
porteuse
Avec rupteur Sans rupteur
s Figure 37 – Disposition d'étanchéité aux niveaux des fixations
4.6.2. • Garde à l'eau
Conformément au NF DTU 36.5, et sauf dispositions particulières
permettant d'éviter l'arrivée de l'eau de pluie directement ou indirec-
tement en sous-face sur la pièce d'appui de la baie vitrée (caniveau
recouvert d'un caillebotis, etc.), le gros œuvre est dimensionné de
telle manière que la partie inférieure du seuil des portes-fenêtres se
trouve à 5 cm au moins au-dessus du niveau de la dalle extérieure
(hauteur de l'arête supérieure du seuil mesurée en intégrant les
pentes supérieures à 10%). Lorsque les seuils doivent répondre à un
besoin d'accessibilité aux personnes handicapées, ces seuils doivent
respecter les hauteurs maximales des ressauts imposées par la règle-
mentation en vigueur (cf. 4.7).
!
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56
> 5cm
Caillebotis
< 2cm
(accessibilité)
< 2cm
(accessibilité)
> 5cm
> 10%
s Figure 38 – Disposition des seuils des portes et portes-fenêtres
Les structures métalliques rapportées permettent la mise en œuvre
facile de chéneaux recouverts de caillebotis (cf. 4.6.3) évitant l'arrivée
de l'eau en sous-face sur la pièce d'appui, et facilitant ainsi le respect
des exigences de la réglementation d'accessibilité (cf. 4.7). La concep-
tion des appuis de baie doit être conforme au NF DTU 20.1.
4.6.3. • Evacuation des eaux de pluies
La pente du balcon ou de la coursive peut être dirigée vers l'intérieur
ou vers l'extérieur ; elle doit-être d'au moins 2% afin d'éviter les sta-
gnations d'eau.
Chéneau
Caillebotis
s Figure 39 – Balcon désolidarisé avec pente vers l'intérieur
Lorsque la pente est dirigée vers l'intérieur, les eaux pluviales doivent
être récupérées dans un chéneau recouvert de caillebotis. Un joint
d'étanchéité est à prévoir entre la dalle du balcon et le chéneau ainsi
qu'entre le chéneau et la façade.
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Chéneau
Bavette
de rejet d'eau
Caillebotis
Structure
porteuse
Plancher
du balcon
Plancher
s Figure 40 – Exemple de solution de mise en œuvre d'étanchéité avec pente vers l'intérieur
Lorsque la pente est dirigée vers l'extérieur, il doit y avoir une conti-
nuité d'étanchéité à l'eau entre la façade et le balcon pour que les
eaux pluviales puissent s'écouler vers l'extérieur. un joint d'étan-
chéité entre le balcon et la façade doit être prévu. Le chéneau doit
donc se trouver sur la partie extérieure, au bord du balcon. Il peut être
remplacé par de simples gargouilles. Ce type de configuration néces-
site un système de drainage des eaux pluviales interne au plancher du
balcon.
Gargouille
Caillebotis
Joint
d'étanchéité
s Figure 41 – Balcon désolidarisé avec pente vers l'extérieur
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58
Rupteur
Bavette
de rejet d'eau
Gargouille
Plancher
Plancher
du balcon
Structure
porteuse
Caillebotis
s Figure 42 – Exemple de solution de mise en œuvre d'étanchéité avec pente vers l'extérieur
Les balcons avec un platelage béton coulé sur site en utilisant l'ossa-
ture métallique comme coffrage doivent faire l'objet d'un traitement
particulier visant à éviter les infiltrations d'eau dans les interstices
entre les deux matériaux. Ce traitement peut consister en la pose
d'une bavette métallique au-dessus de l'interstice et la mise en œuvre
d'une couche d'étanchéité globale (cette dernière devant être suffi-
samment souple pour absorber les mouvements différentiels des dif-
férents matériaux).
4.7. • Accessibilité
Lorsque les seuils de portes ou de portes-fenêtres ne sont pas
de plain-pied, ils deviennent souvent un obstacle pour les utilisa-
teurs de fauteuil roulant. L'arrêté du 1er
août 2006 et la circulaire du
30 novembre 2007 stipulent que pour tout balcon/coursive situé au
droit du niveau accessible du logement et de plus de 0,6 m de profon-
deur, doit comporter un accès supérieur ou égal à 0,8 m de passage
avec un ressaut inférieur ou égal à 2 cm depuis l'extérieur.
Côté intérieur, les arrêtés n'imposent pas de limitation de ressaut.
Toutefois, il est préférable que le sommet des rails de la porte-fenêtre
soit presque au même nu (inférieur ou égal à 2 cm) que le revêtement
intérieur (parquet, sol souple, moquette, carrelage, etc.).
Les balcons et les coursives désolidarisés présentent l'avantage d'être
ajustables en hauteur. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir des
dalles sur plots pour respecter les exigences de l'arrêté. un caillebotis
est souvent nécessaire afin d'ajuster le ressaut, celui-ci peut avoir une
pente pour rejoindre le platelage du balcon.
Les exigences des arrêtés s'appliquent uniquement pour des bâti-
ments neufs d'habitation collectifs ou individuels. Pour les autres
types de bâtiments, la réglementation est muette.
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59
Caillebotis
< 2cm
s Figure 43 – Accessibilité aux personnes handicapées – ressaut maximal de 2 cm côté extérieur
4.8. • Isolation acoustique
Les principaux textes réglementaires régissant le confort acoustique
dans les bâtiments sont les suivants :
• Arrêté du 30 mai 1996 relatif aux modalités de classement des
infrastructures de transports terrestres et à l'isolement acous-
tique des bâtiments d'habitation dans les secteurs affectés par
le bruit (modifié par l'arrêté du 17 avril 2009) ;
• Arrêté du 30 juin 1999 relatif aux caractéristiques acoustiques
des bâtiments d'habitation ;
• Arrêtés (3 différents) du 25 avril 2003 relatifs à la limitation du
bruit dans les établissements d'enseignement, dans les établis-
sements de santé, dans les hôtels.
• Décret n° 2011-604 du 30 mai 2011 relatif à l'attestation de prise
en compte de la règlementation acoustique à établir à l'achè-
vement des travaux de bâtiments d'habitation neufs (version
consolidée au 2 novembre 2012).
La présence de balcons et coursives rapportés a généralement une
influence négligeable, devant celle des ouvertures, sur la transmis-
sion des bruits aériens venant de l'espace extérieur.
Concernant la transmission des bruits de choc (d'impact) sur les cour-
sives desservant plusieurs locaux privatifs, le niveau de pression pon-
déré du bruit de choc standardisé est évalué suivant les normes NF
EN ISO 717-2 (protection contre le bruit de choc) et NF EN ISO 140-7
(mesure in situ de la transmission des bruits de choc par les plan-
chers). L'essai consiste en l'utilisation d'une machine à choc standard,
posée au sol d'un local d'émission (ici, sur le platelage de la coursive)
et la mesure du niveau sonore obtenu dans un local de réception. Le
niveau ainsi obtenu ne doit pas dépasser :
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60
Destination du
local
Local récepteur Limite
Logement Pièces principales (pièces destinées au séjour ou au
sommeil, locaux à usage professionnel compris dans
le logement)
58 dB
Autres Pas d'exigence
Etablissement
d'enseignement
Local d'enseignement, d'activités pratiques,
administration, bibliothèque, CDI, atelier peu
bruyant ;
Salle de musique, de réunions, de restauration,
des professeurs, d'exercice, de repos ou salle
polyvalente ;
Local médical, infirmerie.
60 dB
Autres (circulations, salle de sports, atelier bruyant,
…).
Pas d'exigence
Etablissement de
santé
Tous locaux, sauf liste ci– dessous. 60 dB
Circulation, local technique, cuisine, sanitaire,
buanderie
Pas d'exigence
Hôtel Chambre 60 dB
Autres Pas d'exigence
Une tolérance de 3 dB est acceptée au niveau des mesures pour juger
de la conformité du bâtiment aux exigences de la réglementation.
La transmission des bruits d'impact est fortement influencée par le
revêtement de sol du local d'émission. Il convient donc d'être parti-
culièrement attentif dans le choix du platelage de la coursive. Il faut
notamment préférer des revêtements de sol reconnus pour leurs per-
formances d'atténuation des bruits d'impact ou à défaut des sous-
couches acoustiques minces type synthétiques ou des chapes flot-
tantes par exemple.
De plus, il faut noter que les bruits d'impact se transmettent d'autant
mieux que les fixations entre l'élément rapporté et le bâtiment sup-
port sont nombreuses. Les conceptions en appuis ou autoportantes
sont donc à privilégier pour répondre au mieux à l'exigence de confort
acoustique.
Platelage
Sous-couche
résiliente mince
Structure
porteuse
s Figure 44 – Sous-couche acoustique mince pour l'isolation phonique aux bruits d'impact
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61
4.9. • Durabilité / Entretien
La pérennité de l'élément rapporté doit être assurée par sa bonne
conception. Pour les éléments métalliques visés par ce guide, cela
consiste essentiellement à prévenir l'apparition de corrosion.
Cet objectif peut être atteint par l'utilisation de matériaux spécifiques
dont la résistance à la corrosion est supérieure à celle de l'acier au
carbone standard (acier inoxydable, acier autopatinable, aluminium,
…) ou par la protection des éléments (peinture, galvanisation, …).
L'utilisation de matériaux résistant à la corrosion est généralement
dictée par un choix esthétique ou architectural, avant même celui de
la pérennité de l'ouvrage. Le concepteur devra se reporter à la norme
NF EN 1993-1-4 pour l'acier inoxydable et à la NF EN 1999-1-1 pour
l'aluminium (l'acier autopatinable suivant la NF EN 10025-5 est cou-
vert par la NF EN 1993-1-1). En cas d'utilisation de métaux différents, il
convient d'éviter tout risque de corrosion galvanique (« effet de pile »)
par l'interposition d'éléments isolants (électriquement).
En cas d'utilisation d'acier au carbone pour les éléments rapportés
(donc extérieurs), ceux-ci doivent être protégés. Les protections les
plus courantes sont la peinture et la galvanisation. Dans les deux cas,
les subjectiles métalliques doivent être préparés suivant les prescrip-
tions du chapitre 10 de la NF EN 1090-2 (voir également les prescrip-
tions de l'[Annexe F] du même document).
La performance d'une protection par peinture résulte d'un choix de
préparation de surface des métaux à protéger, du mode d'application
retenu et du système de peinture appliqué. Elle dépend des exigences
demandées en durée de protection et de l'agressivité du milieu
ambiant. Le concepteur pourra se référer à la norme NF EN ISO 12944
(en particulier à ses parties 2, 4 et 5). En principe, on ne considère pas
la protection apportée par une peinture intumescente.
La galvanisation présente l'intérêt d'être plus durable qu'une protec-
tion par peinture, qui doit être entretenue de façon plus régulière. Le
concepteur pourra se référer à la norme NF EN ISO 14713.
Il peut arriver, suivant les conditions d'un marché, de réaliser les deux
méthodes de protection pour une charpente. La peinture recouvre la
galvanisation afin d'augmenter la durée de vie de la protection contre
la corrosion. Il s'agit là d'un système de protection duplex, avec une
complémentarité entre la peinture et la couche de zinc.
Les zones constituant des pièges pour les poussières, l'eau ou les
agents agressifs sont celles qui présentent le plus fort risque de déve-
loppement de la corrosion. La conception de l'élément rapporté doit
donc éviter les détails susceptibles de créer des rétentions d'eau et de
dépôts, surtout au niveau de la liaison avec le bâtiment support.
Enfin, l'entretien courant ne doit pas être contredit par une mauvaise
conception de l'élément rapporté. Il convient à ce titre d'éviter les
zones « salissantes » (chéneau, …) peu accessibles.
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62
5.1. • Interface entre les intervenants
La réalisation des balcons et des coursives est composée de plusieurs
opérations distinctes, chacune pouvant être menée par un intervenant
différent. Les responsabilités de chacun doivent être définies contrac-
tuellement en amont de la réalisation.
Le partage est notamment fonction du champ de compétence des
intervenants, par exemple :
- Responsabilités de la maîtrise d'œuvre :
- définition des hypothèses de conception et en particulier des
charges à reprendre dans l'élément porteur, ou conception
de l'ouvrage en fonction de la mission contractée,
• Responsabilités du contrôle technique (et de la maîtrise
d'œuvre) :
- contrôle et validation de la conception ;
- contrôle et validation de l'exécution de l'élément rapporté et
de son assemblage avec le bâtiment support.
• Responsabilité du titulaire du gros œuvre :
- conception et construction de l'élément porteur, considérant
l'effet de l'élément rapporté ;
- implantation et réalisation des appuis, dans le respect des
tolérances prévues par les normes s'appliquant au support,
sauf indications différentes dans les documents du marché
décrits en 4.1 ;
- installation des systèmes de fixation (platines d'ancrage,
tiges pré-scellées, chevilles post-scellées, rupteurs ther-
miques, …) dans l'élément porteur.
5Mise en œuvre
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63
• Responsabilités du titulaire de l'élément rapporté :
- communication des éléments de conception au concepteur
du gros œuvre dans des délais fixés par la maîtrise d'œuvre,
- fourniture du système d'implantation et de fixation à incor-
porer dans le support, pour les systèmes le nécessitant,
- réception, vérification du respect des tolérances du support
et ajustement in-situ des platines et appuis (pour les sys-
tèmes le permettant) ;
- conception, fabrication et montage de l'élément rapporté ;
- fixation temporaire entre l'élément rapporté et son support
avant toute fixation définitive ;
- fixation définitive, serrage et protection de l'assemblage vis-
à-vis du milieu extérieur.
• Responsabilité du titulaire de la façade :
- réception du support ;
- réalisation du complexe de façade (ITE, étanchéité, bardage/
enduit, …).
Une bonne coordination entre le titulaire de la façade et
celui de l'élément rapporté est indispensable. En effet, le
nombre et les positions des fixations de l'élément rapporté
doivent être prises en considération pour l'installation du
complexe de façade (découpes)
Un tel découpage peut découler d'un marché en lots séparés (la limite
de chaque prestation et la gestion des interfaces est alors décrite dans
le CCTP du marché), ou de l'intervention de plusieurs sous-traitants.
5.2. • Prescriptions générales –
Documentation
L'installation et l'exécution font l'objet de plans et documents suffi-
sants pour définir entièrement les dispositions constructives à réali-
ser. Le cas échéant, ces plans portent la marque commerciale du pro-
cédé de fixation (ou rupteur thermique) avec la ou les références aux
AvisTechniques et aux Certificats de qualification.
Pour ce qui est lié à la conception et à la réalisation, doivent
apparaître :
• les données figurant dans les DPM (Documents Particuliers du
Marché) ;
• la définition des éléments (poteaux, poutres, pannes, têtes de
planchers etc.) avec leur repérage ainsi que leur implantation
dans la structure ;
!
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64
• les conditions d'élingage et le levage des éléments ;
• les conditions de stockage ;
• les conditions de mise en œuvre des éléments, utilisation de
gabarits, repérages, etc.
• les conditions à respecter pour les appuis, ancrages, liaisons
et continuités, notamment en ce qui concerne les armatures,
qu'elles sortent en attente des éléments ou qu'elles soient à pla-
cer en œuvre ;
• les tolérances d'exécution, en conformité avec les pièces du
marché ;
• et, d'une façon générale, toutes les indications que le présent
document ou les AvisTechniques font obligation de faire figurer
sur les documents d'installation et d'exécution.
Ces indications figurent sur le « plan d'installation ». Celui-ci est établi
soit par un bureau d'études, soit par le fabricant. Dans ce dernier cas,
il s'agit d'un plan de préconisation de l'installation qui doit être validé
et complété par le bureau d'études chargé de l'étude générale d'exé-
cution du bâtiment.
L'attention du responsable de la construction (entreprise générale,
maître d'œuvre, ... selon les cas) est attirée sur la nécessité de faire
vérifier, au niveau des études, la compatibilité de la mise en œuvre
des divers éléments et de faire assurer la coordination dans les cas où
la construction est composée d'éléments préfabriqués provenant de
fournisseurs différents.
Dans tous les cas, et pour tous les matériaux, il conviendra de mener
toutes les vérifications nécessaires afin de confirmer que les hypo-
thèses faites au niveau du calcul sont bien respectées sur le chantier.
Ces vérifications devront être justifiées par les documents qualité dis-
ponibles sur le chantier : bordereau de livraison du béton, bordereau
de livraison des aciers de construction, des aciers d'armature, etc.
5.3. • Support et fixation
La mise en œuvre du support doit être conforme aux normes et règle-
ments en vigueur le décrivant, notamment en ce qui concerne :
• La prévention des accidents ;
• Les matériaux utilisés ;
• Les tolérances ;
• L'installation des éléments de liaison ;
• La réalisation des liaisons ;
• La réalisation des joints et leur étanchéité à l'eau et à l'air.
Les opérations de fabrication de la structure support doivent inclure
les spécifications de tolérances pour l'installation des éléments de
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65
liaisons (rupteur thermiques, rails, etc.). Ces spécifications doivent
être tirées des AT ou ATE correspondants, ou communiquées au
concepteur par le fabricant de l'élément de liaison.
Les tolérances de pose peuvent être reportées sur les plans de réalisa-
tion et plans de détails aux niveaux des liaisons. Le cas échéant, il doit
être rappelé sur les guides d'utilisation et les plans d'installation qu'il
est interdit de marcher sur les rupteurs thermiques.
5.3.1. • Support béton
Le bâtiment support en béton est tenu de respecter le NF DTU 21 et la
norme NF EN 13670.
Les ancrages des organes de liaison doivent permettre la transmis-
sion des efforts au béton armé support, dans le respect des règles de
fonctionnement et de calcul de celui-ci. L'ancrage dans le béton par
l'intermédiaire d'armatures, tirants, broches, pattes, rails, chevilles,
etc., doit s'effectuer dans une zone de béton armé apte à résister aux
efforts transmis par l'appareil de liaison. Enfin, il est rappelé qu'en cas
de percements après coulage, le forage nécessaire au positionnement
des chevilles mécaniques ou chimiques, doit éviter à tout prix de cou-
per des armatures actives pour la diffusion des efforts dans les dalles
béton.
Les fixations pré-scellées doivent être positionnées et bloquées dans
le coffrage, avant coulage. Quant aux fixations post-scellées, des
soins particuliers doivent être pris pour s'assurer que les opérations
de positionnement des chevilles soient menées de façon précise, sui-
vant un programme de mise en place défini à l'avance, identifiant
les réservations et accepté par les intervenants concernés. Ce pro-
gramme tient compte de la position des armatures, afin de mettre en
place correctement les éléments de liaison, et également afin d'éviter
de détruire ces armatures lors du perçage.
5.3.2. • Support acier
L'ossature support métallique, comme celle du balcon / de la cour-
sive, est tenue de respecter le NF DTU 32, qui fait référence à la norme
NF EN 1090. Le fournisseur de l'organe de fixation peut compléter ces
textes par ces propres dispositions non contradictoires.
La livraison des poutrelles est systématiquement accompagnée d'un
plan de préconisation de mise en œuvre qui fournit les informations
nécessaires à la mise en place des organes de fixation (y compris les
rupteurs thermiques). Ces plans indiqueront systématiquement les
tolérances de pose de ces organes.
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66
5.3.3. • Tolérances admissibles du support
5.3.3.1. • Tolérances générales pour support béton
Les tolérances générales à respecter pour la structure du bâtiment
support sont données dans les normes afférentes au(x) technique(s)
de construction utilisée(s), ainsi que dans les documents auxquels ces
normes font elles-mêmes référence.
Pour les constructions en béton, on se reportera au NF DTU 21 et à la
norme NF EN 13670.
Les tolérances acceptables peuvent dépendre des types d'ouvrages.
Il est donc important que l'accord sur les tolérances soit réalisé en
amont de la réalisation sur chantier, c'est à dire dès la consultation
des entreprises de gros œuvre.
Pour information, ci-dessous un extrait du NF DTU 21 et de la NF EN
13670 rappelant certaines tolérances applicables au support béton. Il
convient de se référer aux textes entiers pour disposer de l'intégralité
des tolérances.
Exemples de tolérances générales pour les bâtiments supports en béton de la NF EN
13670
Description Limites
Planéité des surfaces coffrées (planéité mesurée à la règle de
2,0 m)
± 9 mm
Alignement en hauteur des poutres
L = distance entre deux poutres adjacentes
± (L/500 + 10 mm)
Variation de niveau sur un plancher (hors fondations)
L = distance entre deux bords d'un plancher
± (L/500 + 10 mm)
Déviation verticale entre étages
H = hauteur entre deux étages consécutifs (H ≤ 10 m)
max {H/400 ; 15 mm}
Cumul des déviations entre étages
hi∑ = Somme des hauteurs des n étages en dessus du niveau
considéré
min { h ni / /
200 1 2
( )∑ ;
50 mm }
Distance entre deux niveaux consécutifs ± 20 mm
Position en plan du massif de fondation ± 25 mm
5.3.3.2. • Tolérances générales pour support
métallique
Les constructions métalliques doivent respecter le NF DTU 32.1
(acier), et les normes NF EN 1090-2 (acier) et NF EN 1090-3 (alumi-
nium). Certaines tolérances données dans ces normes sont rappelées
au paragraphe 5.6.
La concordance entre les normes du support et de l'élément rapporté
facilite la gestion des interfaces entre les intervenants.
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5.3.3.3. • Rupteurs thermiques pré-scellés
dans une dalle béton
Le rupteur thermique doit être mis en œuvre en prolongement de
l'isolant de la façade.
Plancher
Isolant
Rupteur
s Figure 45 – Positionnement du rupteur thermique
Les possibilités de réglages des ouvrages rapportés sur les rupteurs
étant généralement moins grandes qu'avec des platines simples, il
faut mettre en œuvre les rupteurs par groupe, entre joints de dilata-
tion des ouvrages rapportés (un groupe est constitué de 2 rupteurs
minimum) avec l'aide d'un gabarit de pose fourni par le titulaire du
lot balcons métalliques. Le tableau ci-après donne des valeurs de tolé-
rances sur la précision du gabarit de pose fourni par le fournisseur
du rupteur thermique, qui dispose en atelier des moyens matériels
permettant d'atteindre une grande précision, qui doivent être reprises
dans le CCTP pour pouvoir s'appliquer.
Précision du gabarit Description
Ecart
autorisé
Distance entre deux rupteurs
thermiques successifs (sans
possibilité de cumul) :
Δ4
= ±
max{e/200 ;
5 mm}
Décalage vertical entre deux
rupteurs thermiques successifs
(sans possibilité de cumul) :
Δ5
= ± 5 mm
Vrillage du rupteur, mesuré
par le défaut d'horizontalité
(resp. verticalité) entre deux tiges
devant être dans le même plan
horizontal (resp. vertical) :
Δ6
= ± 2 mm
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68
Précision du gabarit Description
Ecart
autorisé
Défaut d'horizontalité des tiges : 1 mm pour
20 mm de
longueur de
tige
Défaut d'orthogonalité des tiges par
rapport au plan du nu du mur :
1 mm pour
20 mm de
longueur de
tige
Le tableau ci-après donne des tolérances d'implantation du gabarit
adaptées à ce cas, qui doivent être reprises dans le CCTP pour pou-
voir s'appliquer.
Critère d'implantation du gabarit Description
Ecart
autorisé
Implantation transversale d'un
groupe de rupteurs (i.e. supportant
le même balcon ou entre joints de
dilatation d'une même coursive) par
rapport à un axe de référence :
Δ1
= ± 15 mm
Position verticale d'un groupe de
rupteurs par rapport au niveau de
référence de l'étage1
.
Δ2
= ± 10 mm
Position en profondeur du rupteur
par rapport au plan du nu du mur :
Δp
= ± 10 mm
1
l'attention du concepteur est attirée sur le fait que les prescriptions concernant l'accessibilité
imposent des cotes maximales finies. Une bonne coordination entre les intervenants est donc
nécessaire afin d'adapter les possibilités de réglage du système.
5.4. • Mise en œuvre de l'élément rapporté
5.4.1. • Prescriptions générales pour l'ossature
Les balcons et coursives en acier doivent respecter le NF DTU 32.1, et
donc la norme NF EN 1090-2 à laquelle il fait référence. Les éléments
en aluminium sont tenus de respecter la norme NF EN 1090-3.
Les éléments rapportés sont en principe réalisés suivant les dispo-
sitions de la classe d'exécution EXC2. Exceptionnellement, les DPM
peuvent exiger une classe plus sévère, mais ce cas devrait être limité
aux coursives constituant l'accès principal à un lieu destiné à recevoir
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une foule importante (salle de concert par exemple). Certaines pres-
criptions de la norme sont alors plus sévères.
La norme NF EN 1090-2 prévoit la constitution par le constructeur d'un
« dossier qualité » comprenant les points suivants :
• l'organigramme et le personnel d'encadrement responsable de
chaque aspect de l'exécution ;
• les procédures, méthodes et instructions de travail devant être
appliquées ;
• un plan de contrôle spécifique à l'ouvrage ;
• une procédure de traitement des changements et modifications ;
• une procédure de traitement des non-conformités, demandes
de dérogation et litiges concernant la qualité ;
• tous les points d'arrêt spécifiés ou exigences concernant les
contrôles ou essais par tierce personne, et toutes les exigences
d'accès correspondantes.
La norme exige également la constitution par le constructeur d'un
dossier d'exécution qui correspond aux documents demandés par
le CCTP (NF DTU 32.1). Même en l'absence de demande spécifique
dans le CCTP, le constructeur qui agit en tant que bureau d'études,
en interne ou via une sous-traitance, doit fournir les plans et notes de
calculs relatifs au projet.
En principe, les produits utilisés doivent être couvers par des normes
ou des certifications. Dans le cas contraire, les propriétés attendues
doivent être spécifiées. Tous doivent faire l'objet d'une documenta-
tion de contrôle détaillée dans la norme (attestation de conformité à la
commande, relevé de contrôle ou certificat de réception).
Les balcons et les coursives doivent faire l'objet d'une protection
contre la corrosion. Cette protection peut être faite par le choix du
matériau (aluminium, aciers inoxydables, aciers autopatinables) ou
par l'application d'un revêtement (peinture, galvanisation). Il convient
d'éviter les contacts entre matériaux métalliques différents, de nature
à générer une corrosion galvanique (« effet de pile »). Le cas échéant,
les DPM doivent spécifier la durée de vie attendue pour le revêtement
et la catégorie de corrosivité (environnement), ou en alternative, le
degré de préparation des subjectiles.
5.4.2. • Conditions de chantier
En préalable à toute intervention sur site, il convient de s'assurer que
ce dernier est conforme aux exigences techniques en matière de sécu-
rité, et de tenir compte notamment des éléments suivants :
• Accès au chantier et circulations à l'intérieur de celui-ci
• Etat du sol, en particulier en rapport avec l'utilisation d'engin de
levage
• Présence de réseaux, de câbles, ou d'autres obstacles
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• Limitations des éléments pouvant être livrés sur chantier (poids
et dimensions)
• Conditions particulières ou restrictions sur site ou dans les envi-
rons (nuisances sonores, conditions climatiques, structures
adjacentes affectant les travaux…)
Lors d'une intervention sur un chantier comportant d'autres interve-
nants, il convient de prendre toutes les dispositions nécessaires pour
pouvoir utiliser convenablement les services du chantier (eau, éner-
gie, espace de stockage adéquat, levage…).
5.4.3. • Tolérances de fabrication
L'ouvrage rapporté doit respecter les tolérances de la norme NF EN
1090-2. Les principales tolérances de fabrication applicables à l'ossa-
ture des balcons et coursives sont reportées ci-dessous.
Sauf spécification contraire dans les documents du marché, la classe
1 peut être retenue pour les tolérances fonctionnelles.
Tolérances de fabrication pour les éléments rapportés
Description Classe 1 Classe 2
Longueur des composants (poutres, poteaux).1
L = longueur du composant en mm
± (L / 5 000 + 2) ± (L / 10 000 + 2)
Ecart de rectitude des composants.
L = longueur du composant en mm
min { L / 750 ;
5 mm }
min { L / 750 ;
2 mm }
Equerrage des extrémités des composants 1
D = hauteur du composant en mm
± D / 100 ± D / 300
Position des trous de fixations ou des groupes de trous. ± 2 mm ± 1 mm
1
Ces valeurs ne tiennent pas compte d'une transmission des efforts par contact direct
5.4.4. • Mise en œuvre sur support en béton
Les tolérances relatives au béton sont d'un ordre de grandeur plus
important que celles relatives à la charpente métallique de l'élément
rapporté, typiquement du cm pour le béton et du mm pour le métal.
Les plans et dispositions de mise en place des assemblages doivent
tenir compte de ces considérations, en particulier sur les ajustements
et tolérances relatives aux assemblages.
Le serrage des boulons, indispensable lorsque la fixité des liaisons est
requise, ne doit être effectué qu'après interposition de calles rigides
d'épaisseur convenable, entre les pièces à assembler, autour et au
voisinage des boulons. Ce serrage ne doit être effectué que lorsque
le béton a atteint une résistance suffisante pour la reprise des charges
permanentes, de chantier et les opérations de serrage. Les opérations
de serrage sont conduites après 28 jours de durcissement du béton,
ou sur justifications particulières entre 7 et 28 jours.
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71
5.4.5. • Mise en œuvre sur support en acier
La protection contre la corrosion des pièces en acier doit être réta-
blie partout où elle a pu être détruite lors des opérations de mise en
œuvre.
5.4.6. • Assistance technique du fournisseur
du rupteur
Le fournisseur du rupteur de thermique (le cas échéant) doit fournir
toutes les informations nécessaires à la conception, au stockage et à
la mise en œuvre de son produit.
La qualification des rupteurs est décrite dans la partie 4.4 du présent
guide.
5.5. • Enveloppe du bâtiment
5.5.1. • Etanchéité à l'eau
Par conception, l'attache de l'élément rapporté sur le bâtiment sup-
port doit traverser le système d'étanchéité à l'eau de la façade (pare-
pluie, bardage, enduit, ...). Il convient d'éviter toutes infiltrations d'eau
au sein du complexe d'enveloppe de la façade, de façon à assurer
une bonne durabilité aux matériaux. Ceci implique un traitement soi-
gné de cette zone d'attache par le responsable de la réalisation de
l'étanchéité.
Selon le moyen d'étanchéité à l'eau utilisé, la reconstitution de cette
barrière peut être réalisée par l'utilisation de mastic ou de joint
élastomère.
La conception même de l'élément rapporté peut être étudiée dans
l'objectif de faciliter la continuité de l'étanchéité à l'eau (utilisation de
tube au lieu de profils ouverts, …).
5.5.2. • Etanchéité à l'air (calfeutrement)
Pour réduire les déperditions thermiques aux niveaux des fixations du
balcon ou de la coursive, il est recommandé de mettre en œuvre un
complément d'isolation tout autour des poutres (et entre les semelles
pour les profilés ouverts), au prolongement de l'isolant de la façade.
Dans le cas de la mise en œuvre de rupteurs thermiques, le bon fonc-
tionnement de ces derniers requiert une bonne étanchéité à l'air. Un
bon calfeutrement entre l'isolant de la façade et les rupteurs est donc
nécessaire.
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72
Plancher
Isolant
Rupteur
Calfeutrement Infiltrations d'air
Complément
d'isolation
s Figure 46 – Etanchéité à l'air et complément d'isolation
5.6. • Caractéristiques et tolérances
de l'ouvrage fini
L'ouvrage rapporté doit respecter les tolérances de la norme NF EN
1090-2. Les principales tolérances de montage applicables à l'ossature
des balcons et coursives sont reportées ci-dessous.
Sauf spécification contraire dans les documents du marché, la classe
1 peut être retenue pour les tolérances fonctionnelles. La géomé-
trie des éléments rapportés (faibles entre-axes) peut amener le
constructeur à utiliser la classe 2 pour des questions de montage et
d'assemblage.
Tolérances de montage pour les éléments rapportés
Description Classe 1 Classe 2
Positionnement en élévation de poutres adjacentes ± 10 mm ± 5 mm
Positionnement en plan de poutres adjacentes ± 10 mm ± 5 mm
Différence de niveau entre les extrémités de chaque
poutre.
L = portée en mm
min { L / 500 ;
10 mm }
min { L / 1000 ;
5 mm }
Positionnement en plan des poteaux ± 10 mm ± 7 mm
Inclinaison d'un poteau, mesuré entre étages h / 500 h / 1000
L'ouvrage rapporté doit au minimum avoir des caractéristiques struc-
turales permettant de résister aux charges réglementaires (cf. 4) et/ou
aux charges prévues dans les DPM. Cette performance est en géné-
rale atteinte par un dimensionnement et une fabrication adéquats.
Il est cependant nécessaire de rappeler qu'un balcon ou une coursive
n'est pas destiné à servir de surface de stockage, notamment en cours
de chantier, sauf lorsque ce cas est dûment pris en compte au stade
de la conception. Sauf spécification contraire du bureau d'étude, il
est donc interdit d'y entreposer des matériaux lourds. Les palettes
de manutention courante sont prévues pour transporter jusqu'à 1,5
tonne de matériaux, sur environ 1 m², ce qui dépasse largement les
charges réglementaires.
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73
6.1. • Annexe A : Documents de références
6.1.1. • Références normatives des règles
de calculs
Pour les références non datées, la dernière édition du document de
référence s'applique (y compris les amendements éventuels). Les
références « Eurocode » doivent être accompagnées de leur annexe
nationale française respective.
■■ NF EN ISO 10211, Ponts thermiques dans les bâtiments – Flux ther-
miques et températures superficielles – Calculs détaillés.
■■ NF EN 1991-1-1, Eurocode 1 – Actions sur les structures – Partie 1-1 :
actions générales – Poids volumiques, poids propres, charges d'ex-
ploitation des bâtiments. (et son annexe nationale NF P 06-111-2)
actions générales – charges de neige.
actions générales – actions du vent.
■■ NF EN 1991-1-5, Eurocode 1 : actions sur les structures – Partie 1-5 :
actions générales – Actions thermiques.
■■ NF EN 1992-1-1, Eurocode 2 – Calcul des structures en béton –
Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments.
■■ NF EN 1993-1-1, Eurocode 3 – Calcul des structures en acier –
Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments.
6Annexes
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74
Partie 1-3 : règles générales – Règles supplémentaires pour les pro-
filés et plaques formés à froid.
Partie 1-5 : plaques planes.
Partie 1-8 : calcul des assemblages. NF NF EN 1993-1-11, Eurocode
3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-11 : calcul des structures
à câbles ou éléments tendus.
■■ EN 1998-1, Eurocode 8 – Calcul des structures pour leur résis-
tance aux séismes – Partie 1 : règles générales, actions sismiques
et règles pour les bâtiments.
■■ NF EN 1999-1-1, Eurocode 9 – Calcul des structures en aluminium –
Partie 1-1 : règles générales.
■■ NF EN ISO 717-2, Acoustique – Évaluation de l'isolement acous-
tique des immeubles et des éléments de construction – Partie 2 :
protection contre le bruit de choc.
■■ NF EN ISO 140-7, Acoustique – Mesurage de l'isolation acoustique
des immeubles et des éléments de construction – Partie 7 : mesu-
rage in situ de la transmission des bruits de choc par les planchers.
■■ NF P 01-012, Dimensions des garde-corps – Règles de sécurité rela-
tives aux dimensions des garde-corps et rampes d'escalier
6.1.2. • Références normatives des règles
d'exécution
Pour les références non datées, la dernière édition du document de
référence s'applique (y compris les amendements éventuels).
■■ NF DTU 20.1, Travaux de bâtiment – Ouvrages en maçonnerie
de petits éléments – Parois et murs – Partie 1-1 : cahier des clauses
techniques types – Partie 1-2 : critères généraux de choix des maté-
riaux – Partie 2 : cahier des clauses administratives spéciales types –
Partie 3: guide pour le choix des types de murs de façades en fonc-
tion du site – Partie 4 : règles de calcul et dispositions constructives
minimales
■■ NF DTU 36.5, Travaux de bâtiment – Mise en œuvre des fenêtres
et portes extérieures – Partie 1-1 : cahier des clauses techniques
types – Partie 1-2 : critères généraux de choix des matériaux
(CGCM) – Partie 2 : cahier des clauses administratives spéciales
types – Partie 3 : mémento de choix en fonction de l'exposition
■■ NF DTU 32.1, Travaux de bâtiment – Charpente en acier – Partie 1 :
cahier des clauses techniques types (CCT) – Partie 2 : cahier
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75
des clauses administratives spéciales types (CCS) – Référence com-
merciale du NF DTU 32.1 d'octobre 2009.
■■ NF DTU 21,Travaux de bâtiment – Exécution des ouvrages en béton
– Cahier des clauses techniques.
■■ NF DTU 51.4,Travaux de bâtiment, Platelages extérieurs en bois.
■■ NF EN 1990, Eurocodes structuraux – Bases de calcul des struc-
tures. (et son annexe nationale NF P 06-100-2)
■■ NF EN 1090-2, Exécution des structures en acier et des structures
en aluminium – Partie 2 : exigences techniques pour les structures
en acier. (et son complément national NF P 22-101-2/CN)
■■ NF EN 1090-3, Exécution des structures en acier et des structures
en aluminium – Partie 3 : exigences techniques pour l'exécution
des structures en aluminium.
6.1.3. • Textes réglementaires
Les textes ci-dessous sont ceux en vigueur au moment de la rédaction
du présent guide. Ils sont par nature évolutifs, et il convient évidement
de se reporter aux textes en vigueur pour chaque projet individuel.
■■ Arrêté du 26 octobre 2010 relatif aux caractéristiques thermiques
et aux exigences de performance énergétique des bâtiments nou-
veaux et des parties nouvelles de bâtiments
■■ Décret n° 2010-1269 du 26 octobre 2010 relatif aux caractéristiques
thermiques et à la performance énergétique des constructions
■■ Décret n°2010-1254 du 22 octobre 2010 relatif à la prévention
du risque sismique
■■ Décret n°2010-1255 du 22 octobre 2010 portant délimitation
des zones de sismicité du territoire français
■■ Arrêté du 22 octobre 2010 relatif à la classification et aux règles
de construction parasismique applicables aux bâtiments
de la classe dite « à risque normal ».
■■ Arrêté du 22 mars 2004 relatif à la résistance au feu des produits,
éléments de construction et d'ouvrages.
■■ Arrêté du 30 novembre 2007 modifiant l'arrêté du 1er
août 2006 fixant
les dispositions prises pour l'application des articles R. 111-19
à R. 111-19-3 et R. 111-19-6 du code de la construction et de l'ha-
bitation relatives à l'accessibilité aux personnes handicapées
des établissements recevant du public et des installations ouvertes
au public lors de leur construction ou de leur création.
■■ Arrêté du 1er
août 2006 modifié par l'arrêté du 30 novembre
2007 fixant les dispositions prises pour l'application
des articles R. 111-18 à R. 111-18-7 du code de la construction
978-2-35443-116-7.indd 75 11/06/2013 15:52:53

76
et de l'habitation relatives à l'accessibilité aux personnes handi-
capées des bâtiments d'habitation collectifs et des maisons indivi-
duelles lors de leur construction.
■■ Arrêté du 30 mai 1996 relatif aux modalités de classement
des infrastructures de transports terrestres et à l'isolement acous-
tique des bâtiments d'habitation dans les secteurs affectés
par le bruit.
■■ Arrêté du 30 juin 1999 relatif aux caractéristiques acoustiques
des bâtiments d'habitation.
■■ Arrêté du 25 avril 2003 relatif à la limitation du bruit dans les éta-
blissements de santé.
■■ Décret n° 2011-604 du 30 mai 2011 relatif à l'attestation de prise
en compte de la règlementation acoustique à établir à l'achève-
ment des travaux de bâtiments d'habitation neufs (version consoli-
dée au 2 novembre 2012).
■■ Arrêté modifié du 25 juin 1980 relatif aux règles de sécurité contre
les risques d'incendie et de panique dans les ERP (Articles C012, CO
13 et CO 14).
■■ Arrêté du 31 janvier 1986, modifié par les arrêtés du 18 août 1986
et du 19 décembre 1988.
■■ Arrêté modifié du 18 octobre 1977, relatif aux règles de sécurité
contre les risques d'incendie et de panique dans les ERP.
■■ Arrêté du 5 août 1992 modifié « Prévention des incendies
et du désenfumage de certains lieux de travail ».
6.1.4. • Autres ouvrages
■■ Structures métalliques - Ouvrages simples - Guide technique et de calcul
d'éléments structurels en acier, CTICM/CAPEB/ConstruirAcier, 2013
■■ RT 2000 Bâtiments en construction métallique : Guide de bonnes
pratiques, CTICM/FFB, 2006
■■ Réglementation thermique des bâtiments neufs (RT 2005) : Guide
construction métallique, CTICM/FFB, 2008
■■ Carnets de détails pour l'accessibilité des balcons, des loggias
et des terrasses dans les constructions neuves, CSTB, 2010
978-2-35443-116-7.indd 76 11/06/2013 15:52:53

77
6.2. • Annexe B : Eléments normatifs
pour le dimensionnement structural
6.2.1. • Charges de neige au sol
Carte de la charge caractéristique de neige sur le sol à 200 m d'altitude :
Régions A1 A2 B1 B2 C1 C2 D E
Valeur caractéristique (sk
) de la
charge de la neige sur le sol à une
altitude inférieure à 200 m
0,45 0,45 0,55 0,55 0,65 0,65 1,90 1,40
Valeur de calcul (sAd) de la
charge exceptionnelle de neige
sur le sol
- 1,00 1,00 1,35 - 1,35 1,80 -
Loi de variation de la charge
caractéristique pour une altitude
supérieure à 200 m
ΔS1 ΔS2
s Figure B.1 – Carte de la charge caractéristique de neige (charges en kN/m²)
978-2-35443-116-7.indd 77 11/06/2013 15:52:54

78
Altitude A ΔS1
ΔS2
de 200 à 500m A/1000 – 0,20 1,5 A/1000 – 0,30
de 500 à 1000m 1,5 A/1000 – 0,45 3,5 A/1000 – 1,30
de 1000 à 2000m 3,5 A/1000 – 2,45 7 A/1000 – 4,80
s Loi de variation (ΔS) en fonction de l'altitude du site de construction (au-delà de 200 m)
6.2.2. • Règles d'accumulation applicables
aux structures rapportées sur un bâtiment
simple
s Figure B.2 – Dimensions nécessaires pour le calcul
Le coefficient µ2
d'accumulation coté mur est défini par la somme de
deux termes, l'un tenant compte de la neige amenée par le vent et
l'autre de la neige pouvant tomber depuis la toiture supérieure (seule-
ment pour un balcon non protégé).
µ µ µw s2 = +
Le coefficient de forme dû au vent wµ est défini par :
µ
b b
h
h
s
w
k
=
+





min ; ; ,1 2
2
2
2 8 et µw ≥ 0 8,
Le coefficient de forme dû à la chute depuis la toiture supérieure µs
est
nul dans le cas d'un versant de pente inférieur à 15° (27%), sinon on
prend :
µ µ
b
l
s
s
= − ⋅ ( ) 
⋅
0 8 0 5
2
1
1, ,
'
α
Avec µ1
(α) à prendre dans le tableau 5.2 de la NF EN 1991-1-3 (repro-
duit ci-dessous) en fonction de l'angle du versant supérieur et
l m h ms = ≤ ≤5 2 15 .
978-2-35443-116-7.indd 78 11/06/2013 15:52:58

79
α (angle du versant) 0° ≤ α ≤ 30 ° 30° ≤ α ≤ 60 ° α ≥ 60 °
μ1
0,8 0,80 (60 – α) / 30 0,0
Le coefficient µgc
2 du coté du garde-corps est fonction du coefficient
2µ calculé précédemment :
µ µ µ
b
l
gc
s
2 2 2
20 8= − −( ),
Avec un garde-corps plein ou quasi-plein, on doit vérifier que
µ
h
s
gc
gc
k
2
2
1 6≥








min ; , . Dans tous les cas, on limite µgc
2 0 8≥ , .
6.2.3. • Pression dynamique de pointe du vent
sur le balcon ou la coursive
La pression dynamique de référence
bq est donnée par :
q vb b=
1
2
2
ρ
978-2-35443-116-7.indd 79 11/06/2013 15:53:03

80
s Figure B.3 – Carte pour la vitesse de référence du vent [NF EN 1991-1-4/NA]
Les effets du vent étant différents suivant la présence ou non d'obs-
tacles environnant la construction, il s'agit ensuite de déterminer la
rugosité du site.
Rugosité Description
0 Mer ou zone côtière exposée aux vents de mer ; lacs et plans d'eau parcourus par le
vent sur une distance d'au moins 5 km
II Rase campagne, avec ou non quelques obstacles isolés (arbres, bâtiments, etc.)
séparés les uns des autres de plus de 40 fois leur hauteur
IIIa Campagne avec des haies ; vignobles ; bocage ; habitat dispersé
IIIb Zones urbanisées ou industrielles ; bocage dense ; vergers
IV Zones urbaines dont au moins 15 % de la surface sont recouverts de bâtiments dont
la hauteur moyenne est supérieure à 15 m ; forêts
Le coefficient d'exposition ce
(z) est fonction de la hauteur z du balcon
considéré et de la rugosité. La relation est donnée par la figure ci-des-
sous ou le tableau page suivante.
978-2-35443-116-7.indd 80 11/06/2013 15:53:04

81
s Figure B.4 – Coefficient d'exposition
Cette valeur est valable lorsque le bâtiment est construit sur un site
relativement plat, ce qui se traduit par un coefficient d'orographie
C0
(z) ≈ 1. Si le site de construction est en hauteur par rapport au ter-
rain environnant, il convient d'évaluer C0
(z) par l'une des procédures
décrites dans l'annexe nationale à l'EN 1991-1-4 et de multiplier la
valeur de Ce
(z) obtenue précédemment par C0
(z)².
La pression dynamique de pointe qp
(z) se détermine ensuite comme
suit :
q z c z qp e b( ) = ( )
978-2-35443-116-7.indd 81 11/06/2013 15:53:05

82
ce
(z)
Rugosité
0 II IIIa IIIb IV
Hauteur z
en m
1 1.70 1.42 1.41 1.35 1.29
2 2.04 1.42 1.41 1.35 1.29
3 2.24 1.63 1.41 1.35 1.29
4 2.39 1.80 1.41 1.35 1.29
5 2.51 1.92 1.41 1.35 1.29
6 2.61 2.03 1.52 1.35 1.29
7 2.70 2.12 1.61 1.35 1.29
8 2.77 2.21 1.69 1.35 1.29
9 2.84 2.28 1.77 1.35 1.29
10 2.90 2.35 1.84 1.41 1.29
11 2.96 2.41 1.90 1.47 1.29
12 3.01 2.46 1.95 1.53 1.29
13 3.06 2.51 2.01 1.58 1.29
14 3.10 2.56 2.06 1.63 1.29
15 3.14 2.61 2.10 1.67 1.29
16 3.18 2.65 2.15 1.71 1.33
17 3.22 2.69 2.19 1.75 1.37
18 3.25 2.73 2.23 1.79 1.41
19 3.29 2.77 2.26 1.83 1.44
20 3.32 2.80 2.30 1.87 1.48
21 3.35 2.84 2.33 1.90 1.51
22 3.38 2.87 2.37 1.93 1.54
23 3.40 2.90 2.40 1.96 1.57
24 3.43 2.93 2.43 1.99 1.60
25 3.46 2.96 2.46 2.02 1.63
978-2-35443-116-7.indd 82 11/06/2013 15:53:05

83
ce
(z)
Rugosité
0 II IIIa IIIb IV
Hauteur z
en m
26 3.48 2.98 2.49 2.05 1.65
27 3.50 3.01 2.52 2.08 1.68
28 3.53 3.04 2.54 2.10 1.70
29 3.55 3.06 2.57 2.13 1.73
30 3.57 3.09 2.59 2.15 1.75
31 3.59 3.11 2.62 2.18 1.77
32 3.61 3.13 2.64 2.20 1.80
33 3.63 3.15 2.66 2.22 1.82
34 3.65 3.18 2.69 2.25 1.84
35 3.67 3.20 2.71 2.27 1.86
36 3.69 3.22 2.73 2.29 1.88
37 3.71 3.24 2.75 2.31 1.90
38 3.72 3.26 2.77 2.33 1.92
39 3.74 3.28 2.79 2.35 1.94
40 3.76 3.29 2.81 2.37 1.96
41 3.77 3.31 2.83 2.39 1.98
42 3.79 3.33 2.85 2.40 1.99
43 3.80 3.35 2.86 2.42 2.01
44 3.82 3.36 2.88 2.44 2.03
45 3.83 3.38 2.90 2.46 2.05
46 3.85 3.40 2.92 2.47 2.06
47 3.86 3.41 2.93 2.49 2.08
48 3.88 3.43 2.95 2.51 2.09
49 3.89 3.44 2.96 2.52 2.11
50 3.90 3.46 2.98 2.54 2.12
6.2.4. • Combinaisons d'actions et coefficients
d'accompagnement
Etats limites de service (ELS)
Combinaison Actions permanentes Actions variables
d'accompagnement
Défavorable Favorables Dominante Autres
Caractéristique 1,0 Gkj,sup
1,0 Gkj,inf
1,0 Qk,1
ψ0,i
Qk,i
Etats limites ultimes (ELU)
Situation de
projets durables
et transitoires
Actions permanentes Action variable
dominante
Actions variables
d'accompagnement
Défavorable Favorables Principale Autres
(Eq.6.10) 1,35 Gkj,sup
1,00 Gkj,inf
1,50 Qk,1
(ou 0 si
favorable)
Sans objet 1,50 ψ0,i
Qk,i
(ou 0 si
favorable)
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84
Situations accidentelles (ACC)
Situation de
projets
Actions permanentes Action
accidentelle
dominante
Actions variables
d'accompagnement
Défavorable Favorables Principale Autres
Accidentelle
(Eq.6.11a/b)
1,0 Gkj,sup
1,0 Gkj,inf
1,0 Ad
Sans objet ψ2,i
Qk,i
Coefficients d'accompagnement
Action ψ0
ψ1
ψ2
Charges d'exploitation des bâtiments :
Catégorie A : habitation 0,7 0,5 0,3
Catégorie B : bureaux 0,7 0,5 0,3
Catégorie C : lieux de réunion 0,7 0,7 0,6
Catégorie D : commerces 0,7 0,7 0,6
Effet de la température 0,6 0,2 0,0
Charges dues à la neige sur les bâtiments :
Altitude < 1000 m 0,5 0,2 0,0
Altitude > 1000 m 0,7 0,5 0,2
Charges dues au vent sur les bâtiments : 0,6 0,2 0,0
6.2.5. • Vérifications d'une platine d'extrémité
6.2.5.1. • Béton comprimé par l'assemblage
La surface de béton comprimée AC
à prendre en compte est obte-
nue par projection de l'âme et des semelles d'une longueur donnée
ci-dessous :
c
f
f
y
jd Mo
tp=
3 γ
fy
Limite d'élasticité de la platine
tp
Epaisseur de la platine
γMo
Coefficient partiel valant 1,0.
(a) compression seule (b) moment de flexion seul
s Figure B.5 –Tronçon enTé comprimé
978-2-35443-116-7.indd 84 11/06/2013 15:53:07

85
Cette zone est limitée le cas échéant par les dimensions de la platine.
La résistance à l'écrasement du béton peut ici être prise égale à la
résistance de calcul en compression du béton :
f
f f
jd bf j
ck
C
ck
C
= ≈α β
γ γ
fck
Résistance caractéristique du béton à la compression
γC
La résistance du béton comprimé est donnée par F A fc Rd C jd, = ,
à comparer à la valeur de l'effort normal dans la section ou dans la
semelle, selon le cas.
6.2.5.2. • Pression diamétrale dans les trous
de boulons
La résistance en pression diamétrale dans les trous de boulons de la
platine s'oppose à l'ovalisation des trous et à la déchirure en bordure
de platine vis-à-vis des efforts tranchants VyEd
et VzEd
.
s Figure B.6 – Dimensions de référence pour le calcul
Pour chaque trou, cette résistance vaut :
F
k f d t
b Rd
b u
M
. = 1
2
α
γ
avec, pour prendre en compte la proximité du bord de la platine et/ou
d'un autre trou de boulon, les deux coefficients suivants :
k
e
d
p
d
1
2
0
2
0
2 8 1 7 1 4 1 7 2 5= − −






min , , ; , , ; ,
αb
ub
u
e
d
p
d
f
f
= −






mi ; ; ; ,n
1
40 0
1 2
3 3
1 0
Les différentes notations sont décrites ci-après.
fu
Résistance ultime à la traction pour l'acier de la platine
fub
Résistance ultime à la traction du boulon
d Diamètre du boulon
t Epaisseur de la platine
γM2
978-2-35443-116-7.indd 85 11/06/2013 15:53:11

86
Cette résistance doit être comparée à Vz,Ed
/ nb
(respectivement Vy,Ed
/
nb
) où nb
représente le nombre de boulons qui transmettent le cisaille-
ment Vz,Ed
(respectivement Vy,Ed
).
Suivant la documentation du fabricant de l'organe de liaison, il est
possible que certains boulons ne soient pas destinés à la transmission
de l'effort tranchant. C'est par exemple le cas de certains rupteurs
thermiques composés d'un module de compression/cisaillement et
d'un module de traction.
L'interaction suivante est à vérifier pour les efforts tranchants verti-
caux et horizontaux concomitants :
V
n
F
V
n
F
y Ed
b
b y Rd
z Ed
b
b z Rd
,
, ,
,
, ,
,










+










≤
2 2
1 00
6.2.5.3. • Tronçon en Té tendus – Assemblages
tendus/fléchis
La résistance des différents tronçons en té tendus est déterminante
pour la résistance en traction de la platine et pour la résistance en
flexion (seuls les tronçons proches de la semelle tendue sont alors
concernés).
s Figure B.7 – Exemple de déformation de la platine sous un effort de traction
Les vérifications ci-dessous sont tirées de l'EN 1993-1-8, avec quelques
remarques concernant l'application en présence d'un rupteur ther-
mique (cas non envisagé par la norme).
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87
s Figure B.8 – Dimensions de référence
Pour les cas courants avec deux boulons sur le débord de platine et/ou
quatre boulons entre les semelles, six longueurs efficaces différentes
correspondant à trois « tronçons » distincts doivent être déterminées :
• Rangée de 2 boulons sur le débord de la platine
l m m w m e leff x x x eff, ,min ; ; ;1 22 2= + +{ }π π π
l
m e e m e
b w m eeff
x x x x
p x x
, min
, ; , ;
, ; , ,2
4 1 25 2 0 625
0 5 0 5 2 0 625
=
+ + +
+ +








La géométrie des platines d'extrémité implique généralement
l l beff eff p,1 ,2 0,5= = .
• Rangée de 2 boulons sous la semelle
l m leff eff, ,min ;1 22= { }π
l m eeff , ,2 4 1 25= +
• Groupe de 4 boulons entre les deux semelles, ce dernier cas est
uniquement considéré en traction simple
l m p leff eff, ,min ;1 22 2= +{ }π
l m e peff , ,2 4 1 25= + +
Pour chacun de ces tronçons, les moments résistants suivants sont
calculés :
M
l t f
pl Rd
eff f y
M
, ,
,
1
1
2
04
=
γ
M
l t f
pl Rd
eff f y
M
, ,
,
2
2
2
04
=
γ
On doit déterminer s'il se produit un effet de levier ou non dans
l'assemblage :
978-2-35443-116-7.indd 87 11/06/2013 15:53:19

88
• pour un assemblage acier – acier boulonné, on peut toujours
considérer qu'il se produit un effet de levier ;
• pour un assemblage avec interposition d'un rupteur de pont
thermique (quel que soit le support), la rigidité en compression
de l'isolant est a priori sensiblement plus faible que l'acier de la
platine, et aucun effet de levier ne peut se développer ;
• pour un assemblage acier – béton par tige filetée scellée, on
doit faire la vérification suivante en considérant que la longueur
Lb
vaut la somme de la demi-hauteur de l'écrou, de l'épaisseur
de rondelle, de l'épaisseur de platine et de la longueur de scel-
lement limitée au maximum à 8 Ф ;
L L
m A n
l t
b b
s b
eff f
≤ =*
,
,
8 8 2
1
2
As
Section de la tige
nb
Nombre de tiges concernées par le calcul (2 ou 4)
La résistance en traction de la platine est déterminée comme suit :
Effet de levier Pas d'effet de levier
F
M
m
T Rd
pl Rd
, ,
, ,
1
14
= F
M
m
T Rd
pl Rd
, ,
, ,
1 2
12
− =
F
M n F
m n
T Rd
pl Rd t Rd
, ,
, , ,
2
22
=
+
+
∑
F FT Rd t Rd, , ,3 = ∑
Avec n e m= { }min ; ,1 25
Note : Pour la rangée extérieure, on remplace m par mx
et e par ex
.
L'effort Ft Rd,∑ correspond à la somme des résistances en traction
des boulons ou des tiges concernés par le calcul (2 ou 4 selon les cas).
En présence de rupteur, FT Rd, ,3 est inclus dans la résistance de ce
dernier.
On retient pour chaque tronçon la valeur FT Rd, minimale comme
résistance en traction.
Pour la vérification vis-à-vis de l'effort normal de traction, il convient
de sommer ces résultats pour tous les tronçons. On retiendra la résis-
tance minimale entre le cas « groupe de boulons entre les semelles »
et la somme des résistances des boulons sous la semelle.
En flexion, seuls les boulons en débord au-dessus de la semelle ten-
due (noté rangée 1) et les boulons juste en dessous de cette semelle
(noté rangée 2) sont à considérer. On vérifie que la semelle compri-
mée n'est pas limitative pour la résistance de l'assemblage :
978-2-35443-116-7.indd 88 11/06/2013 15:53:25

89
F
M
h t
c f b Rd
c Rd
f
, ,
,
=
−
Si F F FT Rd T Rd c f b Rd, , , , , ,1 2+ ≤
M F h F hj Rd T Rd T Rd, , , , ,= +1 1 2 2
Si F F FT Rd T Rd c f b Rd, , , , , ,1 2+ ≥
M F h F F hj Rd T Rd c f b Rd T Rd, , , , , , ,= + −( )1 1 1 2
La cote hi
est mesurée depuis le centre de compression de l'assem-
blage, a priori la mi– épaisseur de la semelle comprimée.
L'attention du concepteur est attirée sur la présence éventuelle d'un
rupteur thermique, le centre de compression de ce dernier (et qui doit
être retenu comme centre de compression de l'assemblage complet)
n'étant pas nécessairement à mi épaisseur de la semelle.
6.2.5.4. • Soudures poutre – platine
L'effort résistant d'un cordon de soudure d'angle est le produit de sa
longueur L , de sa gorge a et de la contrainte limite fv,wd
:
F La fw Rd vw d, ,=
La contrainte limite est calculée comme suit :
f
f
vwd
u
w M
=
3 2β γ
Où fu
représente la résistance ultime à la traction du métal assemblé
le plus faible et
Wβ le coefficient de corrélation :
Nuance βw
S235 0,80
S275 0,85
S355 0,90
S420 et S460 1,00
6.2.5.5. • Rigidité flexionnelle de l'assemblage
La rigidité flexionnelle initiale de l'assemblage est évaluée par l'ex-
pression suivante :
S
E z
k
j ini
i
, =
∑
2
1
Où z désigne le bras de levier de l'assemblage (distance entre le
centre de compression et la rangée de boulons la plus éloignée). Les
978-2-35443-116-7.indd 89 11/06/2013 15:53:32

90
coefficients ik à prendre en compte sont donnés dans les tableaux
suivants.
La rigidité flexionnelle Sj
à utiliser dans le calcul est calculée comme
suit :
Si M MEd j Rd≤
2
3
, :
S Sj j ini= ,
Si M MEd j Rd>
2
3
, :
S
S
M
M
j
j ini
Ed
j Rd
=








,
,
,1 5
Ψ
On prend Ψ = 2,7, sauf si le fabricant du rupteur thermique (le cas
échéant) donne une valeur différente.
• Support béton
Effet de levier Pas d'effet de levier
Interposition d'un
rupteur thermique
k13
E A
E
c c
1 275,
(considéré dans la
rigidité du rupteur)
cA est l'aire de compression calculée suivant 6.2.5.1 (cas en flexion).
k15
0 85 3
3
, ,l t
m
eff p p 0 425 3
3
, ,l t
m
eff p p
effl est la longueur efficace minimale pour la rangée extrême dans la platine, tp
est l'épaisseur de la platine et m est la distance donnée dans la (Figure B.8).
k16 1 6, A
L
s
b
2 0, A
L
s
b
(considéré dans la
rigidité du rupteur)
As
est la section résistante de la tige et Lb
sa longueur soumis à l'allongement
(8 Φ + épaisseur de la platine et de la rondelle + ½ épaisseur d'écrou)
• Support acier
Assemblage acier – acier
classique
Interposition d'un rupteur
thermique
k1 0 38, A
z
vc
Avc
est l'aire de cisaillement du poteau support
k2
∞ si un raidisseur est placé en vis-à-vis du centre de compression, sinon :
voir EN 1993-1-8
978-2-35443-116-7.indd 90 11/06/2013 15:53:41

91
Assemblage acier – acier
classique
Interposition d'un rupteur
thermique
k3 0 7, ,l t
d
eff c wc
wc
leff,c
est la longueur efficace minimale pour la rangée extrême dans l'âme
du poteau, twc
est l'épaisseur de l'âme du poteau et dwc
est la hauteur
droite de l'âme.
k4
0 9 3
3
, ,l t
m
eff c fc 0 45 3
3
, ,l t
m
eff c fc
leff,c
est la longueur efficace minimale pour la rangée extrême dans l'âme
du poteau, tfc
est l'épaisseur de la semelle du poteau et m est la distance
donnée dans la (Figure B.8), mais coté poteau.
k5
0 9 3
3
, ,l t
m
eff p p 0 45 3
3
, ,l t
m
eff p p
leff,p
est la longueur efficace minimale pour la rangée extrême dans la
platine, tp
est l'épaisseur de la platine et m est la distance donnée dans la
(Figure B.8).
k10 1 6, A
L
s
b
(considéré dans la rigidité du
rupteur)
As
est la section résistante du boulon et Lb
sa longueur soumis à
l'allongement (longueur serrée + ½ épaisseur de tête + ½ épaisseur
d'écrou)
6.3. • Annexe C : Valeurs réglementaires
pour le calcul des charges sismiques
L'arrêté du 22 octobre 2010, relatif à la classification et aux règles de
construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe dite
à risque normal, définit les valeurs des paramètres nécessaires à la
détermination des actions sismiques.
6.3.1. • Catégorie et coefficient d'importance
Le niveau de protection parasismique prévu par la réglementation est
adapté à chaque bâtiment en fonction du risque associé. A cet effet,
une classification en catégorie d'importance est effectuée, en fonction
de plusieurs paramètres définis dans le Tableau suivant, comme par
exemple le nombre de personnes pouvant être accueillies, la hauteur
du bâtiment ou sa destination.
A chaque catégorie d'importance est associée une valeur du coeffi-
cient d'importance γI
.
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92
Catégorie
d'importance
Coefficient
d'importance γI
Bâtiments
I 0,8 Bâtiments dont est exclue toute activité humaine nécessitant
un séjour de longue durée et non visés par les autres
catégories
II 1,0 Maisons individuelles ;
Bâtiments d'habitation collective, de bureaux et de commerce
non visés par la catégorie III ;
Bâtiments industriels non visés par la catégorie III ;
Parcs de stationnement ouverts au public ;
ERP des 4ème
et 5ème
catégories.
III 1,2 Bâtiments d'habitation collective ou de bureaux dont la hauteur
dépasse 28 m ;
ERP des 1ère
, 2ème
et 3ème
catégories ;
Bâtiments pouvant accueillir simultanément plus de
300 personnes (notamment commerces, bureaux, bâtiments
industriels) ;
Etablissements scolaires ;
Bâtiments des centres de production collective de l'énergie.
IV 1,4 Bâtiments abritant les moyens opérationnels de secours ou de
la défense (homme ou matériel) ;
Bâtiments assurant le maintien des communications
(tours hertziennes, centres vitaux des réseaux de
télécommunication…) ;
Bâtiments assurant le contrôle de la circulation aérienne ;
Etablissements de santé (en particulier les hôpitaux) ;
Bâtiments de distribution ou de stockage de l'eau potable ;
Bâtiments des centres de distribution publique de l'énergie ;
Bâtiments des centres météorologiques.
sTableau C.1 : Définition des catégories d'importance
6.3.2. • Zonage sismique et accélération
maximale du sol
Le territoire français est découpé en zones sismiques, définies par le
décret n°2010-1255 pour chaque commune française, et représentées
par un indice compris entre 1 et 5, fonction de l'aléa sismique :
Zone de sismicité Aléa
1 Très faible
2 Faible
3 Modéré
4 Moyen
5 Fort
sTableau C.2 : Définition des zones de sismicité
En France, la zone de sismicité 5 (aléa fort) ne concerne que les
Antilles (Martinique et Guadeloupe), tandis que les communes de
métropole sont réparties entre les zones 1 à 4.
978-2-35443-116-7.indd 92 11/06/2013 15:53:45

93
s Figure C.1 : Zonage sismique du territoire français (métropole) d'après le décret 2010-1255
N o t e
Le site internet www.prim.net, du Ministère chargé de la prévention des risques
naturels, permet de déterminer aisément la zone sismique d'une commune, ainsi
que l'existence éventuelle d'un Plan de Prévention des Risques Sismiques pour
le lieu d'implantation du bâtiment
En fonction de la zone de sismicité ainsi définie, l'accélération maxi-
male de référence au niveau d'un sol rocheux, notée agr
, est établie,
d'après la correspondance donnée par leTableau suivant.
Zone de sismicité Accélération maximale de référence agr
(m/s2
)
1 0,4
2 0,7
3 1,1
4 1,6
5 3,0
sTableau C.3 : Accélération maximale de référence
978-2-35443-116-7.indd 93 11/06/2013 15:53:45

94
6.3.3. • Coefficient de sol
La nature des couches de sol situées en surface influence fortement le
niveau des sollicitations subies par les bâtiments pendant un tremble-
ment de terre. En particulier, il est maintenant bien établi que les sols
meubles, de type alluvionnaires, engendrent localement une augmen-
tation importante de l'action sismique. L'incidence du sol est prise
en compte dans la réglementation par le biais d'un classement, avec
principalement cinq classes, allant de la classe A pour le sol rocheux à
la classe E pour le sol mou.
La classe de sol est normalement établie par un bureau d'études spé-
cialisé, en fonction des critères indiqués en 3.1.2 de l'EN 1998-1.
A chaque classe de sol est associée une valeur du coefficient de sol
S, d'après la correspondance indiquée dans leTableau C.4, qui traduit
l'amplification des actions sismiques provoquée par le sol local.
Classes de sol
Coefficient de sol S
Zones de sismicité 1 à 4 Zone de sismicité 5
A 1 1
B 1,35 1,2
C 1,5 1,15
D 1,6 1,35
E 1,8 1,4
sTableau C.4 : Coefficient de sol S
6.4. • Annexe D : Exigences réglementaires
en matière de performance au feu
En matière de résistance au feu, les exigences réglementaires impo-
sées aux bâtiments sont définies selon leurs destinations. Elles sont
formulées dans différents textes réglementaires, à savoir :
• Etablissements Recevant du Public (ERP)
- Arrêté modifié du 25 juin 1980 relatif aux règles de sécurité
contre les risques d'incendie et de panique dans les ERP
(Articles C012, CO 13 et CO 14) ;
- Arrêtés spécifiques aux différents types, ex : Parc
de Stationnement : Arrêté du 9 mai 2006 ;
• Habitations
- Arrêté du 31 janvier 1986, modifié par les arrêtés du 18 août
1986 et du 19 décembre 1988 ;
• Immeubles de Grande Hauteur (IGH)
- Arrêté modifié du 18 octobre 1977, relatif aux règles de sécu-
rité contre les risques d'incendie et de panique dans les ERP ;
978-2-35443-116-7.indd 94 11/06/2013 15:53:46

95
• Tertiaire (bureaux…) ;
- Arrêté du 5 août 1992 modifié « Prévention des incendies et
du désenfumage de certains lieux de travail » ;
- Code du travail (articles R. 235-4) ;
Dans la présente annexe, les principales exigences imposées aux bâti-
ments en matière de stabilité au feu et de résistance à la propagation
verticale du feu par les façades sont présentées.
6.4.1. • Etablissements Recevant du Public
(ERP)
6.4.1.1. • Stabilité au feu de la structure porteuse
Les ERP sont classés en fonction du nombre d'occupants potentiels,
de leur activité et de la hauteur du plancher du dernier niveau.
Les degrés de résistance au feu sont définis dans les articles CO
11 à CO 15 de l'arrêté du 25 juin 1980 ; ils varient entre ½ heure et
1 heure ½ en fonction de la catégorie du bâtiment (cf. Tableau). Ils
ne concernent que les éléments de structure principaux, c'est-à-dire
ceux dont la ruine a une incidence sur la stabilité globale de la struc-
ture porteuse. Des exigences de résistance au feu de 2 h à 3 h (R120
à R180) peuvent être requises pour les locaux présentant des risques
particuliers d'incendie. En revanche, aucune exigence de stabilité au
feu n'est imposée aux structures des bâtiments à simple rez-de-chaus-
sée (article CO 14) et aux derniers étages des immeubles (article CO
13) lorsque certaines conditions spécifiques sont remplies, telles que
l'utilisation de structures en acier ou mixtes visibles du plancher et ne
présentant pas de risque d'effondrement en chaîne.
Les établissements recevant du public sont classés en cinq catégories
selon leur effectif potentiel (arrêtés du 22 juin 1990 et du 12 juin 1995).
• 1ère catégorie : au-dessus de 1500 personnes ;
• 2ème
catégorie : de 701 à 1500 personnes ;
• 3ème
catégorie : de 301 à 700 personnes ;
• 4ème
catégorie : 300 personnes et moins ;
• 5ème
catégorie : en dessous du seuil défini par type
d'exploitation ;
978-2-35443-116-7.indd 95 11/06/2013 15:53:46

96
Etablissement
occupant
entièrement le
bâtiment
Etablissement
occupant
partiellement le
bâtiment
Catégorie de
l'établissement
Résistance au feu
Règle du
« C+D »
Simple rez-de-
chaussée
Rez-de-chaussée à un
seul niveau
Toutes
catégories
Structures SF ½ h (R30)
Plancher CF ½ h (REI 30)
Non
Plancher bas
du niveau le
plus haut situé
à moins de 8m
du sol
Différence de
hauteur entre les
niveaux extrêmes
de l'établissement
inférieur ou égal à 8 m
2e
catégorie
3e
catégorie
4e
catégorie
Structures SF ½ h (R30)
Plancher CF ½ h (REI 30)
Non
1ère
catégorie Structures SF 1h (R60)
Plancher CF 1h (R60)
oui
Plancher bas
du niveau le
plus haut situé
à plus de 8m
du sol
Différence de
hauteur entre les
niveaux extrêmes
de l'établissement
supérieur ou égal à
8 m
2e
catégorie
3e
catégorie
4e
catégorie
Structures SF 1h (R60)
Plancher CF 1h (REI60)
oui
1ère
catégorie Structures SF 1h½ (R90)
Plancher CF 1h½ (REI90)
oui
sTableau D. 1 : Exigences de résistance au feu applicables aux ERP
6.4.1.2. • Résistance à la propagation verticale du feu
par les façades
L'article CO 21 de l'arrêté du 25 juin 1980 définit les conditions d'appli-
cation de la règle du « C+D » exigée pour éviter la propagation verti-
cale du feu d'un niveau à un autre d'un bâtiment par les ouvertures de
façade. Pour les ERP, la règle du « C+D » s'applique :
• Aux ouvrages comportant des locaux à sommeil au-dessus du
R+1 ;
• Aux bâtiments sectorisés ou compartimentés, dont le plancher
bas du dernier niveau est situé à plus de 8m du sol ;
• Aux parties des façades situées au droit des planchers haut des
locaux à risques importants ;
• Aux parties des façades situées au droit des planchers d'isole-
ment avec un tiers ;
En revanche, la règle du « C+D n'est pas exigée si l'établissement
recevant du public occupe la totalité du bâtiment et s'il est entière-
ment équipé d'un système d'extinction automatique du type sprin-
kleur ou d'un système de sécurité incendie de catégorie A.
Lorsqu'elle s'applique, il convient de s'assurer que la somme mini-
male des distances « C » et « D » vérifie les conditions suivantes :
• C +D ≥ 1 m, si la masse combustible M est inférieure à 130 MJ/
m² ;
• C + D ≥ 1,30 m, si la masse combustible M est supérieure à 130
MJ/m² ;
Où M est la masse combustible de la façade.
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97
6.4.2. • Habitations
Les bâtiments d'habitation sont classés par famille selon leur carac-
tère individuel ou collectif prenant en compte l'indépendance de
structures contiguës, le nombre de niveaux, la hauteur du plancher
bas du logement le plus haut et l'accessibilité du bâtiment aux engins
des services de secours. Ils sont répartis en quatre familles :
• 1ère
Famille : habitations individuelles isolées ou jumelées à un
étage sur rez-de-chaussée, au plus, habitations individuelles à
rez-de-chaussée groupées en bande, habitations individuelles
à un étage sur rez-de-chaussée, groupées en bande avec
structures porteuses indépendantes de celles des habitations
contiguës;
• 2e
Famille : habitations individuelles isolées ou jumelées de
plus d'un étage sur rez-de-chaussée; habitations individuelles
à un étage sur rez-de-chaussée seulement, groupées en bande
avec structures porteuse non indépendante, habitations indi-
viduelles de plus d'un étage sur rez-de-chaussée groupées en
bande; habitations collectives comportant au plus trois étages
sur rez-de-chaussée.
• 3e
Famille :Habitations dont le plancher bas du logement le plus
haut est situé à vingt-huit mètres au plus au-dessus du sol utile-
ment accessible aux engins des services de secours et de lutte
contre l'incendie.
• 4e
Famille : Habitations dont le plancher bas du logement le
plus haut est situé à plus de vingt-huit mètres et à cinquante
mètres au plus au-dessus du niveau du sol utilement accessible
aux engins des services publics de secours et de lutte contre
l'incendie;
Les bâtiments d'habitation doivent satisfaire aux exigences spécifiées
dans l'arrêté du 31 janvier 1986 relatif à la protection contre l'incendie
des bâtiments d'habitation et modifié par les arrêtés du 18 août 1986
et du 19 décembre 1988. Ces exigences varient entre ¼ h et 1h ½ (R15
à R90) comme indiquées dans leTableau D. 2.
par les façades
Pour les logements, la règle du « C+D »ne s'applique qu'à partir de la
troisième famille. La somme minimale des distances « C » et « D » est
fixée en fonction de la masse combustible mobilisable des matériaux
utilisés en façades :
• Pour la 3e
famille – A :
- si M ≤ 25 MJ/m² C+D ≥ 0,6m
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98
- Si 25 < M ≤ 80 MJ/m² C+D ≥ 0,8m
- Si M > 80 MJ/m² C+D ≥ 1,1m
• Pour la 3e
famille B et la 4e
famille :
- si M ≤ 25 MJ/m², C+D ≥ 0,8m
- Si 25 < M ≤ 80 MJ/m², C+D ≥ 1m
- Si M > 80 MJ/m², C+D ≥ 1,3m
Où M est la masse combustible de la façade à l'exclusion des menui-
series, fermetures et garde-corps.
Exigence structure
Règle du
« C+D »
Exigence séparatif logement
1ère
famille
(individuel ou
jumelé)
SF ¼ h (R15) Non CF ¼ h (REI15)
1ère
famille en
bande
SF ¼ h (R15) Non CF ¼ h (REI15)
Recoupement CF ½ h tous les 45m
2e
famille
(individuel ou
jumelé)
SF ½ h (R30)
Plancher CF ½ h (REI30)
Non CF ¼ h (REI15)
2e
famille en
bande
SF ½ h (R30)
Non CF ¼ h (REI15)
Recoupement CF ½ h tous les 45m
2e
famille
(collectif)
SF ½ h (R30)
Non CF ½ h (REI30)
3e
famille (h<28m) SF 1h (R30)
Plancher CF 1h (REI30)
Oui CF ½ h (REI30)
Recoupement CF 1h½ tous les 45m
4e
famille
(28≤h≤50m)
SF 1h ½ (R30)
Plancher CF 1h½ (REI30)
Oui CF ½ h (REI30) Recoupement CF 1h½
tous les 45m
sTableau D. 2 : Exigences de résistance au feu applicables aux immeubles d'habitation
6.4.3. • Immeubles de Grande Hauteur – IGH
Les bâtiments dont le plancher bas du dernier niveau, par rapport
au niveau du sol le plus haut utilisable par les engins de secours
et de lutte contre l'incendie, est situé à plus de 50 mètres pour les
immeubles à usage d'habitation ou à plus de 28 mètres pour tous les
autres immeubles sont considérés comme des immeubles de grande
hauteur. Ils doivent satisfaire aux exigences de l'arrêté du 18 octobre
1977 portant sur le règlement de sécurité pour la construction des IGH
et leur protection contre les risques d'incendie et de panique, modifié
par l'arrêté du 22 octobre 1982.
Les exigences imposées en matière de résistance au feu sont, princi-
palement, un degré de résistance de 2 h et, d'autre part, une limita-
tion de la charge combustible à 680 MJ par mètre carré de surface de
plancher.
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99
par les façades
La règle du « C+D » est exigée pour les façades vitrées des immeubles
de Grande Hauteur, en respectant les conditions suivantes :
• La masse combustible mobilisable (M) de la façade est infé-
rieure ou égale à 130 MJ/m2
, l'ensemble des matériaux entrant
dans sa constitution étant à prendre en compte ;
• C + D ≥ 1,20 m si M ≤ 80 MJ/m2
;
• C + D ≥ 1,50 m si M ≤ 130 MJ/m2
;
6.4.4. • Bâtiments de bureaux et assimilés,
régis par le code du travail
Les exigences en matière de stabilité au feu de la structure pour
les immeubles de bureaux sont définies par le Code du travail
(articles R. 235-4) et l'arrêté du 5 août 1992 (cf.Tableau)
hauteur Stabilité au feu
< 8m aucune
> 8m Structure SF 1 h (R60)
Plancher CF 1 h (REI 60)
sTableau D. 3 : Exigences de résistance au feu applicables aux bâtiments de bureaux
Une résistance au feu de 1 heure (pour la structure et le plancher) est
demandée pour les bâtiments ayant un plancher situé à plus de 8 m
du niveau du sol.
par les façades
Aucune exigence en matière de « C+D » pour les façades vitrées des
immeubles de bureaux régis par le code du travail.
6.5. • Annexe E : Méthode des flammes
extérieures
En alternative à l'approche basée sur l'incendie conventionnel pour
les milieux confinés, l'utilisation de la méthode normative « des
flammes extérieures » peut être utilisée pour justifier la stabilité au feu
des structures métalliques rapportées en façade de bâtiment (balcons,
coursives…).
Le principe de la méthode et son domaine d'application sont briè-
vement résumés dans la présente annexe. Des informations plus
978-2-35443-116-7.indd 99 11/06/2013 15:53:46

100
détaillées sur la méthode sont données dans l'Annexe C de l'Euro-
code 1 partie 1.2 et l'Annexe B de l'Eurocode 3 partie 1.2.
6.5.1. • Domaine d'application
La méthode « des flammes extérieures » permet de déterminer la
température maximale atteinte par un élément de structure extérieur.
Elle est basée sur un bilan thermique stationnaire (hypothèse sécu-
ritaire qui conduit à une valeur majorante de la température), ce qui
réduit son domaine d'application à des éléments de structure ayant
une forte conductivité thermique, tels que les éléments métalliques,
et non protégés. Par ailleurs la méthode étant basée sur l'hypothèse
d'un incendie généralisé dans un des locaux du bâtiment, l'applica-
tion de la méthode est limitée à des compartiments dont les dimen-
sions ne dépassent pas 70 m de longueur, 18 m de largeur et 5 m de
hauteur.
6.5.2. • Principe de la méthode
La méthode « des flammes extérieures » consiste à évaluer la pos-
sibilité de sorties de flammes lors du développement d'un incendie
à l'intérieur d'un bâtiment, de déterminer le champ de température
à l'extérieur de ce bâtiment (distribution des températures dans les
flammes) et d'évaluer la température maximale atteinte par les élé-
ments extérieurs. L'échauffement maximal obtenu pour chaque élé-
ment de structure est ensuite comparé à la température critique de
l'élément (définie comme la température au-delà de laquelle l'élément
de structure ne peut plus être stable) afin de vérifier sa stabilité au feu.
Pour évaluer l'échauffement des éléments de structure extérieurs, la
méthode prend en compte :
• Les dimensions du compartiment (longueur, largeur, hauteur) ;
• La position et les dimensions de toutes les ouvertures en
façades : portes, fenêtres... Les ouvertures en façade sont défi-
nies comme l'ensemble des éléments de façades ne présentant
pas une performance au feu (degré coupe-feu ou pare-flamme)
supérieure ou égale à la résistance au feu requise pour l'élé-
ment structurel (présence d'un « C+D » ou exigence sur les élé-
ments de façades) ;
• La possibilité d'apport d'air provenant d'une source autre que
les ouvertures de type portes et fenêtres ;
• Les caractéristiques des éléments de structure extérieurs étu-
diées : dimensions, position et l'éloignement par rapport à la
façade ;
• la présence de déflecteur ou balcon et d'écrans thermiques pou-
vant protéger une ou plusieurs faces d'un élément de structure
extérieur ;
978-2-35443-116-7.indd 100 11/06/2013 15:53:47

101
• Le potentiel calorifique présent dans les locaux (fonction de la
nature des locaux : bureaux, bibliothèque, etc.). Le tableau sui-
vant donne les valeurs forfaitaires de la charge incendie en fonc-
tion de l'activité du bâtiment données dans l'Annexe Nationale
de l'Eurocode 1 partie 1.2 .
Type d'occupation Charge incendie (MJ/m²)
Logement 930
Hôpital 630
Chambre d'hôtel 460
Bureau 740
Bibliothèque – Archives de bureau 2300
Salle de réunion / conférence 410
Salle d'école 530
Centre Commercial 840
sTableau E.1 : Valeurs caractéristiques de charges incendie
Les flammes sortant par les ouvertures sont caractérisées par leur
forme (le plus souvent trapézoïdales) et leurs dimensions. Différentes
conditions de ventilation peuvent être prises en compte sur le déve-
loppement du feu :
• La situation de ventilation naturelle (situation la plus rencon-
trée) correspondant au cas de compartiment n'ayant pas d'ou-
vertures sur l'extérieur sur deux faces opposées.
• La situation de ventilation forcée correspondant au cas de com-
partiment dont deux faces opposées ont des ouvertures pos-
sibles sur l'extérieur.
La figure suivante montre la forme des flammes dans les situations
de ventilation naturelle ou de ventilation forcée et leur configuration
par rapport à un poteau situé dans les flammes.
(a) condition de ventilation naturelle (b) condition de ventilation "forcée"
s Figure E.1 : Forme de flammes extérieures en fonction des conditions de ventilation
Dans le cas d'une ventilation naturelle, la forme des flammes utilisée
dans la méthode prend en compte la présence de vent parallèle à la
978-2-35443-116-7.indd 101 11/06/2013 15:53:47

102
façade susceptible de dévier les flammes. Trois configurations diffé-
rentes (cf. fig. E.2) sont alors étudiées :
• flamme non déviée (sortie perpendiculaire à la façade) ;
• flamme déviée de +45° par rapport au plan de la façade ;
• flamme déviée de –45° par rapport au plan de la façade ;
Ensuite, seule la température maximale déduite des trois configura-
tions exposées ci-dessus est retenue et utilisée pour vérifier la stabi-
lité au feu de l'élément de structure étudié.
Vent
Flammes Flammes
Ouvertures Ouvertures
135°
45°
45°
s Figure E.2 : Effet d'un vent latéral
Trois types d'éléments de structure peuvent être étudiés :
• poteaux ;
• poutres parallèles à la façade ;
• poutres perpendiculaires à la façade ;
La température d'un élément extérieur est déterminée à partir de sa
position par rapport aux flammes. L'élément peut se trouver dans les
flammes en tout ou partie ou bien hors des flammes. Lorsque l'élé-
ment de structure est hors des flammes, sa température décroit très
rapidement avec son éloignement de la flamme. Le fait que l'élément
se trouve hors des flammes conduit souvent à une température infé-
rieure à 500°C et donc à la vérification de sa stabilité au feu. Une pré-
vérification de la stabilité au feu de l'élément peut donc se limiter à
une considération simplement géométrique en positionnant l'élément
de structure hors de la flamme représentée par une forme géomé-
trique simple.
A titre d'exemple, le Tableau donne la demi-largeur minimale A d'un
trumeau, qui doit nécessairement être supérieure à la largeur du
poteau, en fonction de la hauteur des fenêtres avoisinantes et de la
largeur du compartiment, pour permettre un faible échauffement du
poteau (c'est à dire inférieure à la température critique forfaitaire).
978-2-35443-116-7.indd 102 11/06/2013 15:53:47

103
Hauteur de
fenêtre h
Valeurs minimales de A [m]
pour un compartiment de
largeur W =
9 m 18 m 36 m 72 m
1 m 1.4 2.3 2.3 2.3
2 m 0.8 1.1 1.1 1.1
3 m 0.6 0.8 1.0 1.0
4 m 0.3 0.7 0.9 0.9
5 m 0.3 0.7 0.8 0.8
sTableau E2 : valeur minimale de la demi-largeur d'un trumeau pour avoir une température du poteau
inférieure à sa température critique
6.6. • Annexe F : Exemple de calcul
thermique
On considère un bâtiment d'habitation collective R+3, à ossature en
béton et isolé par l'extérieur.
Les tableaux suivants donnent les caractéristiques ainsi que les per-
formances thermiques du bâtiment pour différentes conceptions des
balcons :
- Balcons acier en porte à faux ;
- Balcons acier autoportants.
Systèmes constructifs
Façade Béton + ITE 14 cm Up = 0.25 W/(m².K)
Plancher bas sur LNC Dalle en béton + isolation en sous face Ue = 0.30 W/(m².K)
Plancher haut Isolation sur dalle béton Up = 0.20 W/(m².K)
Fenêtres/PF (17 % de la
SHAB)
Double vitrage 4/16/4 peu émissif +
remplissage argon
Uw = 1.40 W/(m².K)
Porte Porte vitrée Alu à Rupture de pont
thermique 3+3/15 argon/4, FE
Uw = 2.1 W/(m².K)
Perméabilité à l'air Etanchéité améliorée Q4Pa-surf
= 0.8 m3
/(h.m²)
Balcons Acier en porte à
faux sans rupteurs
Balcons Acier autoportant
sans rupteurs
Ψ9moyen
(W/(m.K)) 0,20 0,10
Ψ9max
(W/(m.K)) 0,60 0,60
RatioΨ (W/(m².K)) 0,15 0,14
RatioΨmax
(W/(m².K)) 0,28 0,28
978-2-35443-116-7.indd 103 11/06/2013 15:53:48

104
Balcons Acier en porte à
faux sans rupteurs
Balcons Acier autoportant
sans rupteurs
Bbio (nombre de points) 34 34
Bbiomax
72 72
Ψ9moyen
correspond au pont thermique moyen aux niveaux des liaisons
entre les planchers intermédiaires et les murs donnant sur l'extérieur
ou sur un local non chauffé (Ψ9moyen
≤ 0.6 W/(m.K) ; selon la RT 2012).
RatioΨ correspond aux déperditions thermiques par l'ensemble des
ponts thermiques de liaison par m² de SHONRT
(RatioΨ ≤ 0.28 W/
(m².K) ; selon la RT 2012).
Bbio correspond aux besoins en énergie du bâtiment pour le chauf-
fage, le refroidissement et l'éclairage artificiel (Bbio ≤ Bbiomax
; selon la
RT 2012).
Bbiomax
correspond au seuil maximal des besoins en énergie autorisé
par la réglementation thermique (défini par la réglementation en fonc-
tion de l'usage du bâtiment, sa localisation géographique,…).

Calcul du pont thermique moyen aux niveaux des planchers intermé-
diaires Ψ9moyen
:
Le coefficient de transmission thermique linéique moyen des liaisons
entre les planchers intermédiaires et les murs donnant sur l'extérieur
ou sur un local non chauffé (Ψ9moyen
) se calcule d'après la relation
suivante :
Avec
Ψ9i
:
pont thermique au niveau du plancher intermédiaire i (W/(m.K))
(à partir des règlesTh-bât de la RT 2012)
Lpi
: périmètre du plancher intermédiaire i (m)
χfi
:
pont thermique ponctuel au niveau d'une fixation (W/K) (à par-
tir du tableau du paragraphe 3.4)
Nfi
:
Nombre de fixations au niveau du plancher intermédiaire i
Pour notre exemple, avec trois planchers intermédiaires identiques,
on a :
- Balcons en porte à faux (3 fixations par balcon ; IPE200) :
- Balcons autoportants (2 fixations par balcon ; Cornières) :
978-2-35443-116-7.indd 104 11/06/2013 15:53:48

105
6.7. • Annexe G : Exemple de calcul
structural
6.7.1. • Données générales
On considère un bâtiment d'habitation collective R+3, à ossature en
béton et isolé par l'extérieur, situé en région parisienne. On analyse
deux types de structure rapportée sur ce bâtiment : un balcon en
porte-à-faux et une coursive autoportante.
6.7.2. • Chargement
Les données pertinentes pour la détermination des sollicitations sont :
• Zone de neige A1 – Altitude < 200 m ;
• Zone de vent 2 – Rugosité IIIb –Terrain environnant plat.
Les charges permanentes sont déterminées à partir de la section des
profilés, du garde-corps, du platelage, etc. On retient au final une
charge permanente forfaitaire de 1,20 kN/m² pour le balcon comme
pour la coursive.
Le bâtiment sert d'habitation (catégorie A), la charge d'exploitation Q
à prendre en compte vaut donc 3,50 kN/m². Par convention, on consi-
dère le dixième de cette charge appliqué horizontalement (cf. 4.2.2)
La charge de neige sera négligée car non déterminante devant la
charge d'exploitation (cf. 4.2.3) :
Q s
kN
m
k> = × =2 8 2 8 0 45 1 26
2
, , , ,
Q s
kN
m
Ad> = × =1 9 1 9 0 0
2
, ,
La pression de base du vent vaut 0,35 kN/m² (zone 2). Le balcon (ou la
coursive) le (la) plus élevé(e) est à 9 m au-dessus du sol et le terrain
environnant est caractérisé par une rugosité IIIb et une pente faible
(on retient donc c0
(z) = 1,0). Le coefficient d'exposition vaut donc 1,35.
La pression de pointe vaut donc (cf. 6.2.3) :
q
kN
m
p = × =1 35 0 35 0 47
2
, , ,
978-2-35443-116-7.indd 105 11/06/2013 15:53:51

106
6.7.3. • Balcon en porte-à-faux
Le calcul concerne un balcon en porte-à-faux de portée 1,40 m et de
largeur 2,00 m, fixé à l'aide de rupteurs thermiques.
IPE200 IPE200
UAP 150 UAP 150
1000 1000
1400 IPE200
s Figure G.1 : Ossature du balcon
6.7.3.1. • Sollicitations
Les sollicitations sont déterminées pour la poutre maîtresse centrale
(1,0 m de largeur d'influence).
Situation ELU n°1 – 1,35 G + 1,50 Q
1,40
1,10qEd
QEd
s Figure G.2 : Schéma statique ELU n°1
q
kN
m
Ed = × + × =1 35 1 20 1 50 3 50 6 87
2
, , , , ,
Par sécurité, on tient compte pour le calcul du moment d'en-
castrement de la charge sur le garde-corps (avec pondération :
Q
kN
m
Ed = × =1 50 0 6 0 9, , , ) :
M kN mEd = × × + × × =6 87 1 0
1 4
2
0 9 1 0 1 1 7 7
2
, ,
,
, , , , .
978-2-35443-116-7.indd 106 11/06/2013 15:53:53

107
L'effort tranchant vertical à l'encastrement :
V kNz Ed, , , , ,= × × =6 87 1 0 1 4 9 6
De plus, on tient compte de la charge conventionnelle comme effort
normal / tranchant horizontal :
V N kNy Ed Ed,
, ,
, , ,= =
×
× × = ±
1 50 3 50
10
1 0 1 4 0 7
Situation ELu n°2 – 1,00 G + 1,50 W
1,40
1,10
qEd,v
qEd,h
s Figure G.3 : Schéma statique ELu n°2
Les coefficients de pression cp
sont pris égaux à 2,0.
q
kN
m
Ed v, , , , , ,= × − × × =1 00 1 20 1 50 2 0 47 0 21
2
q
kN
m
Ed h, , , . ,= × × × =1 50 2 0 47 0 8 1 13
2
On considère un taux de « remplissage » du garde corps valant 0,8.
M kN mEd = × × + × =0 21
1 4
2
1 0 1 13
1 1
2
1 0 0 9
2 2
,
,
, ,
,
, , .
V kNz Ed, , , , ,= × × =0 21 1 4 1 0 0 3
Le vent provoque une traction ou une compression dans la poutre
maîtresse, selon son orientation :
N kNEd = × × = ±1 13 1 1 1 0 1 1, , , ,
Pour l'effet du vent le long de la façade, on considère que l'effort est
réparti à égalité entre les 3 assemblages :
V kNy Ed, , , , ,= × × × = ±
2
3
1 13 1 1 1 0 0 8
Situation ELS n°1 – 1,00 G + 1,00 Q
q
kN
m
Ed = × + × =1 00 1 20 1 00 3 50 4 70
2
, , , , ,
978-2-35443-116-7.indd 107 11/06/2013 15:54:00

108
6.7.3.2. • Rupteur thermique
On sélectionne un rupteur thermique permettant de résister aux solli-
citations déterminées précédemment :
Fiche technique du rupteur
Résistances
Traction Nt,Rd
180 kN
Compression Nc,Rd
150 kN
Effort tranchant horizontal (+/-) Vy,Rd
3 kN
Effort tranchant vertical descendant Vz-,Rd
18 kN
Effort tranchant vertical ascendant Vz+,Rd
12 kN
Flexion négative My-,Rd
10 kN.m
Flexion positive My+,Rd
9 kN.m
Rigidité
Rigidité en flexion (+/-) Srupteur
1000 kN.m/rad
Interactions :
N
N
M
M
Ed
Rd
Ed
Rd
+ ≤1 0, et
V
V
V
V
y Ed
y Rd
z Ed
z Rd
,
,
,
,
,+ ≤1 0
sTableau G.1 : Fiche technique du rupteur
Situation ELu n°1 – 1,35 G + 1,50 Q
N
N
M
M
Ed
Rd
Ed
Rd
+ = + = <
0 7
150
7 7
10
0 77 1 0
, ,
, ,
V
V
V
V
y Ed
y Rd
z Ed
z Rd
,
,
,
,
, ,
, ,+ = + = <
0 7
3
9 6
18
0 77 1 0
Situation ELu n°2 – 1,00 G + 1,50 W
N
N
M
M
Ed
Rd
Ed
Rd
+ = + = <
1 1
150
0 9
9
0 11 1 0
, ,
, ,
V
V
V
V
y Ed
y Rd
z Ed
z Rd
,
,
,
,
, ,
, ,+ = + = <
0 8
3
0 3
12
0 29 1 0
6.7.3.3. • Résistance de l'assemblage
La suite détaille les vérifications concernant la platine d'épaisseur
15 mm et en acier S275.
978-2-35443-116-7.indd 108 11/06/2013 15:54:05

109
s Figure G.4 : Platine
Pression diamétrale
On vérifie en premier lieu la résistance de la platine vis-à-vis des
cisaillements verticaux et horizontaux (pression diamétrale des trous
de boulons).
• Dans le sens vertical
k
e
d
p
d
1
2
0
2
0
2 8 1 7 1 4 1 7 2 5 2 8
25
18
1 7 2 5= − −






= −min , , ; , , ; , min , , ; ,






= 2 2,
αb
ub
u
e
d
p
d
f
f
= −






=
×
−




min ; ; ; , min ; ,1
0
1
03 3
1
4
1 0
110
3 18
1
4
1 0

=1 0,
Note : on ne considère pas e1
et p2
du fait de la présence de la semelle
et de l'âme. On ne prend pas non plus en compte le rapport
f
f
ub
u
car
ce terme a pour objet de renverser la vérification vers la tige en pres-
sion diamétrale si celle-ci est moins résistante. Or la tige fait partie du
rupteur qui est déjà vérifié.
F
k f d t
kNb z Rd
b u
M
, ,
, ,
,
= =
× × × ×
=1
2
2 2 1 0 430 16 15
1 25
182
α
γ
• Dans le sens horizontal
k1 = −






=min , , ; , ,1 4
110
18
1 7 2 5 2 5
αb =
×






=min ; , ,
25
3 18
1 0 0 46
F kNb y Rd, ,
, ,
,
=
× × × ×
=
2 2 0 46 430 16 15
1 25
95
978-2-35443-116-7.indd 109 11/06/2013 15:54:11

110
On considère que seules les 2 tiges inférieures reprennent l'effort
tranchant (information à obtenir auprès du fabricant). On vérifie bien :
V
n
F
V
n
F
y Ed
b
v y Rd
z Ed
b
v z Rd
,
, ,
,
, ,
,









+










=
2 2
9 22
2
182
0 8
2
95
0 1 0
2 2








+








≈ <
,
,
Tronçons enTé tendus
La résistance de l'assemblage en traction et en flexion est déterminée
par le calcul de deux tronçons en Té tendus équivalents (cf. 6.2.5.3).
Le premier tronçon correspond à une rangée isolée. Dans ce cas (m =
32,2 mm, e = 25 mm) :
l m l mmeff eff, ,min ;1 22 160= { }=π
l m e mmeff , ,2 4 1 25 160= + =
L'interposition d'un rupteur thermique empêche l'apparition d'un effet
de levier, donc :
M
l t f
kN mpl Rd
eff f y
M
, ,
,
,
, .1
1
2
0
2
6
4
160 15 275
4 1 00
10 2 475= =
× ×
×
× =−
γ
F
M
m
kNT Rd
pl Rd
, ,
, , ,
,
1 2
12 2 2 475
0 0322
154− = =
×
=
Le deuxième tronçon correspond au groupe des deux rangées. Dans
ce cas (m = 32,2 mm, e = 25 mm) :
l m p l mmeff eff, ,min ;1 22 2 270= +{ }=π
l m e peff , ,2 4 1 25 270= + + = mm
M
l t f
kN mpl Rd
eff f y
M
, ,
,
,
, .1
1
2
0
2
6
4
270 15 275
4 1 00
10 4 18= =
× ×
×
× =−
γ
F
Mpl Rd
m
kNT Rd, ,
, , ,
,
1 2
2 1 2 4 18
0 0322
260− = =
×
=
La résistance en traction de la platine vaut donc :
F kNT Rd, min ;= ×{ }=2 157 260 260
N kN F kNEd T Rd= < =1 1 260, ,
On vérifie que la semelle comprimée n'est pas limitative pour l'as-
semblage en flexion
F
M
h t
kNc fb Rd
c Rd
f
, ,
,
,
,
,
=
−
=
×
−
=
220 6
275
1 0
200 8 5
317
La résistance du tronçon en Té tendu vaut 154 kN < Fc,f b,Rd
. En flexion,
la résistance de la patine vaut donc : M kN mj Rd, , , .= × =0 110 157 17 3
978-2-35443-116-7.indd 110 11/06/2013 15:54:20

111
M kN M kN mEd j Rd= < =7 7 17 3, , .,
Soudures poutre – platine
La contrainte limite des soudures est calculée comme suit :
f
f
MPavwd
u
w M
= =
× ×
=
3
430
3 0 85 1 25
234
2β γ , ,
Les cordons de soudures ont pour longueur approchée :
• Ame : 2 150 300× = mm
• Semelle : 100 70 170+ = mm (chacune)
L'analyse ne concerne que la situation ELU n°1, la plus pénalisante.
Les cordons d'âme reprennent la totalité de l'effort tranchant vertical
et une partie de l'effort normal (au prorata des aires respectives des
semelles et de l'âme) :
F Vy Ed
N
A A
A Vw w Ed
Ed
f w
w y Ed, , ,, ,= +
× +
×








≈ =2
2
2
9 6kN
Donc :
a
F
Lf
mm
w w Ed
vwd
min = =
×
=
, ,
,
9200
300 234
0 1
L'EN 1993-1-8 impose un cordon minimal de 3 mm, ce qui est retenu
ici.
Les cordons de semelle reprennent la totalité du moment et de l'effort
tranchant horizontal et une partie de l'effort normal :
F
M
z
V N
A A
A
M
w f Ed
Ed y Ed Ed
f w
f, ,
,
=





 +





 +
× +
×








≈
2 2 2
2 2
EEd
z
kN= =
7 7
0 191
40
,
,
Donc :
a
F
Lf
mm
w w Ed
vwd
min = =
×
=
, , 40000
170 234
1
On retient à nouveau un cordon minimal de 3 mm.
6.7.3.4. • Rigidité de l'assemblage
La rigidité de l'assemblage est principalement influencée par la rigi-
dité du rupteur thermique. On ajoute l'influence de la platine à l'aide
du terme de rigidité k15
(cf. 6.2.5.5) :
k
l t
m
mm
eff p p
15
3
3
3
3
0 425 0 425 160 15
32 2
6 87= =
× ×
=
, ,
,
,
,
978-2-35443-116-7.indd 111 11/06/2013 15:54:27

112
La rigidité de la platine seule en flexion vaut :
S
Ez
ki
kN
m
rad
platine = =
×
× =
∑
−
2 2
6
1
210000 110
1
6 87
10 17500
,
.
La rigidité totale de l'assemblage vaut donc :
S
S S
j ini
rupteur platine
, = +








= +





 =
− −
1 1 1
1000
1
17500
1 1
9946kN
m
rad
.
On ne peut pas considérer l'assemblage comme un encastrement :
S
EI
l
kN
m
rad
j ini
y
, .≤ =
×
⋅ =−
30 30
210000 1943
1400
10 874352
La rigidité effective doit donc être utilisée dans les calculs de flèche.
6.7.3.5. • Vérification des poutres maîtresses
Déversement
La poutre maîtresse doit être vérifiée vis-à-vis du déversement. Elle
est maintenue à son extrémité par le U de fermeture et le contreven-
tement. On calcul Mc,r,0
dépendant des caractéristiques de la section et
de la longueur de déversement Lcr
= 1400 mm.
M
E I
L
I
I
L G I
E I
kN mcr
z
cr
w
z
cr t
z
, .0
2
2
2
2
170= + =
π
π
Le moment critique est majoré par le facteur C1
qui dépend de la
forme du diagramme des moments. On assimile ici le diagramme des
moments à une variation linéaire entre Mencastrement
et 0. Dans ce cas, C1
= 1,77 :
M C M kN mcr cr= = × =1 0 1 77 170 300, .
N o t e :
une méthode plus précise est disponible dans l'annexe nationale, faisant interve-
nir un coefficient C2
. Elle est plus favorable dans le cas considéré.
L'élancement de la barre vis-à-vis du déversement est donc :
λLT
y y
cr
W f
M
= =
⋅ ×
⋅
=
220 6 10 275
300 10
0 45
3
6
,
,
Pour un IPE 200, la courbe de déversement est la courbe a (α=0,21) :
φ α λ λLT LT LT LT= + −( )+



= + −( )+0 5 1 0 2 0 5 1 0 21 0 45 0 2 0 45
2 2
, , , , , , ,



= 0 63,
Χ LT
LT LT LT
=
+ −
=
+ −
=
1 1
0 63 0 63 0 45
0 93
2 2 2 2
φ φ λ , , ,
,
978-2-35443-116-7.indd 112 11/06/2013 15:54:33

113
M
W f
kN mb Rd
LT y y
M
,
, ,
,
, .= =
× ×
⋅ =−Χ
γ 1
20 93 220 6 275
1 00
10 56 4
On vérifie bien :
M kN m M kN mEd b Rd= < =7 7 56 4, . , .,
Déformations
La flèche du balcon est calculée en sommant la flèche « propre »
de la barre
q l
EI
Ed
4
8
et la flèche induite par la rotation d'extrémité
M l
S
q l
S
Ed
j
Ed
j
=
3
2
. Les différents critères de flèche sont vérifiés ci-dessous.
Flèche verticale sous combinaison ELS :
f
q l
S
q l
EI
ELS
Ed
j
Ed= + =
×
× ⋅
+
×
×
3 4 3
6
4
2 8
4 70 1400
2 946 10
4 70 1400
8 210
, ,
0000 1943 10
6 8 0 6 7 7
4
× ⋅
= + =, , , mm
Flèche verticale sous charge variable élémentaire :
f
q l
S
q l
EI
Q
Ed
j
Ed= + =
×
× ⋅
+
×
×
3 4 3
6
4
2 8
3 50 1400
2 946 10
3 5 1400
8 210000
, ,
×× ⋅
= + =
1943 10
5 1 0 4 5 5
4
, , , mm
On vérifie bien :
f
L
mmELS < =
×
=
200
2 1400
200
14
f
L
mmQ < =
×
=
300
2 1400
300
9 3,
6.7.4. • Coursive autoportante
Le calcul concerne une coursive autoportante de 1,50 m de portée. On
ne regarde qu'une « tranche » courante entre deux joints de dilata-
tion (J.D.). Le calcul structural se concentre sur la fixation au bâtiment
support.
s Figure G.5 : Ossature de la coursive
978-2-35443-116-7.indd 113 11/06/2013 15:54:39

114
6.7.4.1. • Sollicitations
Situation ELU n°1 – 1,35 G + 1,50 Q
q
kN
m
Ed = × + × =1 35 1 20 1 50 3 50 6 87
2
, , , , ,
On tient compte de la charge conventionnelle comme effort normal /
tranchant horizontal dans la fixation sur le bâtiment support :
• Pour l'effort normal :
1 50
3 50
10
3 00 1 50 2 4,
,
, , ,× × × = ± kN
• Pour l'effort tranchant horizontal :
1 50
3 50
10
6 00 1 50 4 7,
,
, , ,× × × = ± kN
On considère que l'effort tranchant horizontal se répartit équita-
blement entre le contreventement vertical et la fixation « bridée » :
4 7
2
2 4
,
,= ± kN
6.7.4.2. • Résistance de l'assemblage
La fixation consiste en une cornière en tôle pliée de 5 mm d'épaisseur,
en acier S275 ( f MPay = 275 et f MPau = 390 ).
Cornière
"point fixe"
ep 5mm
S275
s Figure G.6 : Cornière de fixation
Résistance vis-à-vis de +NEd
(arrachement)
En traction, la cornière se comporte de façon analogue à un débord
de platine. On note seulement une simplification pour le calcul de leff
978-2-35443-116-7.indd 114 11/06/2013 15:54:44

115
et une définition de m différente pour prendre en compte les excentri-
cités (voir §6.2.6.6 de la NF EN 1993-1-8).
l mmeff = × =0 50 120 60,
La vérification permettant de savoir si des effets de levier peuvent
apparaitre n'est pas applicable aux chevilles. Par sécurité, on véri-
fie l'assemblage avec et sans effet de levier, puis on retient la valeur
minimale :
M M
l t f
N mmpl Rd pl Rd
eff f y
M
, ,
,
.1 2
2
0
2
4
60 5 275
4 1 00
103125= = =
× ×
×
=
γ
• Avec effet de levier
F
M
m
kNT Rd
pl Rd
, ,
, ,
,1
1 34 4 103125
20
10 20 6= =
×
⋅ =−
F
M n F
m n
T Rd
pl Rd t Rd
, ,
, , ,
2
2 32 2 103125 25 10000
20 25
10 1=
+
+
=
× + ×
+
⋅ =
∑ −
00 1, kN
F F kNT Rd t Rd, , , ,3 2 5 0 10= = × =∑
• Sans effet de levier
F
M
m
kNT Rd
pl Rd
, ,
, ,
,1 2
1 32 2 103125
20
10 10 3−
−
= =
×
⋅ =
F F kNT Rd t Rd, , , ,3 2 5 0 10= = × =∑
La résistance de l'assemblage est pilotée par les chevilles :
F kNT Rd, =10
On vérifie également la cornière du côté de la structure rapportée
(cisaillement du boulon, pression diamétrale et résistance en section
nette) :
• Cisaillement du boulon
F
A f
kNv Rd
v s ub
M
,
,
,
,= =
× ×
=
α
γ 2
0 6 157 400
1 25
30 1
Soit 60,2 kN pour les deux boulons.
• Pression diamétrale
k
e
d
p
d
1
2
0
2
0
2 8 1 7 1 4 1 7 2 5 2 8
30
18
1 7 1 4= − −






= −min , , ; , , ; , min , , ; ,
660
18
1 7 2 5 2 5−






=, ; , ,
αb
ub
u
e
d
p
d
f
f
= −






=
×






=min ; ; ; , min ; ,1
0
1
03 3
1
4
1 0
25
3 18
1 0 0,,46
F
k f d t
kNb Rd
b u
M
,
, ,
,
,= =
× × × ×
=1
2
2 5 0 46 390 16 5
1 25
28 7
α
γ
Soit 57,4 kN pour les deux boulons.
Les cornières à proximité du joint de dilatation sont munies de trous
oblongs. Dans ce cas on réduit la résistance en pression diamétrale :
0 6 57 4 34, ,× = kN
978-2-35443-116-7.indd 115 11/06/2013 15:54:55

116
• Résistance en section nette
N
A f
kNu Rd
net u
M M
,
, ,
= =
× − ×( )× ×
=
0 9 0 9 120 2 18 5 390
118
2 2γ γ
Résistance vis-à-vis de –NEd
(compression)
On considère la cornière comme un poteau bi-articulé (sécuritaire) :
λ
ε
=
×
=
L
i
cr
93 9
150
5
12
93 9
235
275
1 2
,
,
,
Soit, avec une courbe c (α = 0,49) :
φ α λ λ= + −( )+



= + −( )+



=0 5 1 0 2 0 5 1 0 49 1 2 0 2 1 2 1 46
2 2
, , , , , , , ,
x =
+ −
=
+ −
=
1 1
1 46 1 46 1 2
0 44
2 2 2 2
φ φ λ , , ,
,
N
Af
kNb Rd
y
M
,
,
,
,= =
× × ×
⋅ =−χ
γ 1
20 44 5 120 275
1 00
10 72 6
Résistance vis-à-vis de ±VEd (effort tranchant horizontal)
Cet effort provoque un moment de flexion significatif, vu le bras de
levier de 150 mm. La résistance vis-à-vis de ce moment est calculée
en considérant une cheville en traction et un centre de compression
tel qu'indiqué sur la figure ci-dessous.
Zone de
compression
82,5
25 70
s Figure G.7 : Cornière en flexion – Bras de levier et zone de compression
L'effort de traction dans la cheville dû au couple d'excentricité vaut :
2 4
0 150
0 0825
4 36,
,
,
,× = kN
Cet effort de traction est accompagné de la moitié de l'effort tranchant
(partage équitable entre les deux chevilles), d'où un effort total :
4 36
2 4
2
4 522
2
,
,
,+





 = kN
978-2-35443-116-7.indd 116 11/06/2013 15:55:02

117
On vérifie également la cornière du côté de la structure rapportée en
pression diamétrale :
k
e
d
p
d
1
2
0
2
0
2 8 1 7 1 4 1 7 2 5 2 8
25
18
1 7 2 5= − −






= −min , , ; , , ; , min , , ; ,






= 2 2,
αb
ub
u
e
d
p
d
f
f
= −






=
× ×
−min ; ; ; , min ; ;1
0
1
03 3
1
4
1 0
30
3 18
60
3 18
1
4
1,, ,0 0 56






=
F
k f d t
kNb Rd
b u
M
,
, ,
,
,= =
× × × ×
=1
2
2 2 0 56 390 16 5
1 25
30 8
α
γ
978-2-35443-116-7.indd 117 11/06/2013 15:55:04

« Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 »
■■ Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie
(ADEME) ;
■■ Association des industries de produits de construction
(AIMCC) ;
■■ Agence qualité construction (AQC) ;
■■ Confédération de l’artisanat et des petites entreprises
du bâtiment (CAPEB) ;
■■ Confédération des organismes indépendants de
prévention, de contrôle et d’inspection (COPREC
Construction) ;
■■ Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ;
■ Électricité de France (EDF) ;
■ Fédération des entreprises publiques locales (EPL) ;
■ Fédération française du bâtiment (FFB) ;
■■ Fédération française des sociétés d’assurance (FFSA) ;
■ Fédération des promoteurs immobiliers de France (FPI) ;
■■■Fédération des syndicats des métiers de la prestation
intellectuelle du Conseil, de l'Ingénierie et du Numérique
(Fédération CINOV) ;
■ GDF SuEZ ;
■ Ministère de l'Écologie, du Développement Durable et de
l'Énergie ;
■ Ministère de l'Égalité desTerritoires et du Logement ;
■ Plan Bâtiment Durable ;
■ SYNTEC Ingénierie ;
■■ union nationale des syndicats français d’architectes
(uNSFA) ;
■ union nationale des économistes de la construction
(uNTEC) ;
■ union sociale pour l’habitat (uSH).
Les productions du Programme « Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 » sont le fruit d’un travail collectif
des différents acteurs de la filière bâtiment en France.
PLA
N
BATIM
ENT
D
U R A B L E
PARTENAIRES du Programme
978-2-35443-116-7.indd 118 11/06/2013 15:55:09

GuIDE
MAI 2013
NEuF
P R O G R A M M E D ’ A C C O M P A G N E M E N T D E S P R O F E S S I O N N E L S
Ce programme est une application du Grenelle Environnement. Il vise à revoir l’ensemble des règles de construc-
tion, aﬁn de réaliser des économies d’énergie dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Le guide « Balcons et coursives métalliques rapportés – Conception et mise
en œuvre » vise à accompagner les professionnels de la construction et
à leur donner les moyens pour répondre aux enjeux induits par la nouvelle
réglementation thermique RT 2012. Le développement de l'isolation thermique
par l'extérieur (ITE) dans la construction de bâtiments neufs va tendre à
généraliser l'utilisation de structures métalliques rapportées, désolidarisées
du bâtiment. Le guide vise les bâtiments (en acier ou en béton) construits en
France métropolitaine.
Grace à leur conception, et notamment aux fixations ponctuelles sur le bâtiment
support, ces structures rapportées permettent de réduire les déperditions
thermiques par rapport à des constructions traditionnelles (liaison continue
avec le support). L'utilisation de rupteurs de ponts thermiques au niveau des
fixations peut aussi être envisagée. Ce dernier choix doit être justifié par une
étude thermique réalisée en amont.
Les structures métalliques rapportées, facilement ajustables en hauteur,
permettent aussi de respecter les exigences de la règlementation accessibilité
pour ce qui concerne l'accès aux locaux par les balcons et les coursives.
Après une description des conceptions les plus courantes de balcons et coursives
métalliques rapportés (en porte à faux, suspendus, en appui, autoportants), le
guide donne les prescriptions minimales nécessaires dans la conception et la
mise en œuvre de ces structures sur des bâtiments neufs conformément aux
normes et règlements en vigueur (Thermique, Accessibilité, Sécurité incendie,
Eurocodes, ...).
BALCONS ET COURSIVES
MÉTALLIQuES RAPPORTÉS
CONCEPTION ET MISE
EN ŒUVRE
978-2-35443-116-7.indd 119 11/06/2013 15:55:09

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