Éléments structurels. Poteaux en béton précontraint

Transcriptie

1 Structuurelementen Los- en laadkades Plinten Palplanches Balken in architectonisch beton Voorgespannen liggers Linteaux Voorgespannen Gewapende balken betonnen palen Poutres armées Gewapende Borstweringen Éléments kolommen Plinthes de tribunes Kolommen in architectonisch beton Colonnes en béton Allèges en béton Plinten in architectonisch beton Voorgespannen kolommen Éléments structurels Beschoeiingsplaten Produits sur mesure Poteaux en béton précontraint Colonnes armées Allèges Maatproducten Poutres en béton Poutres précontraintes Poutres en béton Tribune elementen Plinthes en béton Borstweringen in architectonisch beton Colonnes précontraintes Quais de (dé)chargement Lateien In de huidige maatschappelijke context zijn geprefabriceerde structuurelementen een meer dan verantwoorde keuze. In tijden waarin we verstandig moeten omspringen met de steeds schaarser wordende grondstoffen en energiebronnen, biedt prefab beton heel wat perspectieven. Het is een duurzaam materiaal dat goed is voor milieu, mens en economie. Geprefabriceerde structuurelementen weerstaan bijzonder goed aan de tand des tijds en dit zonder onderhoud. Dans le contexte social actuel, les éléments structurels préfabriqués sont bien plus qu un choix responsable. En effet, à une époque où nous devons utiliser parcimonieusement les matières premières et les sources d énergie de plus en plus rares, le béton préfabriqué offre de nombreuses perspectives. Il s agit d un matériau durable qui est bénéfique pour l environnement, l homme et l économie. Les éléments structurels préfabriqués résistent particulièrement bien à l épreuve du temps sans aucun entretien. Voor de realisatie van de dragende structuur van gebouwen heeft de prefab sector een uitgebreid arsenaal aan producten ter beschikking, waarvan hierna een niet-limitatief overzicht volgt. De mogelijkheden zijn maar even beperkt als de creativiteit van de ontwerper. Pour la réalisation de la structure portante des bâtiments, le secteur du préfabriqué dispose d un vaste arsenal de produits, dont vous trouverez ci-dessous un aperçu nonlimitatif. Les possibilités n ont de limites que la créativité du concepteur. 31 Beton 212

2 De pijlers voor het viaduct van het station Brussel-Zuid Les piliers pour le viaduc de la gare de Bruxelles-Midi KOLOMMEN (GEWAPEND EN VOORGESPANNEN) Geprefabriceerde kolommen zijn beschikbaar uit catalogi, maar worden meestal op maat gemaakt. De ontwerper heeft een grote keuze uit verschillende doorsneden, vormen en lengtes. Voor de meeste toepassingen worden ze vervaardigd uit glad grijs industrieel beton en voorzien van vellingkanten. Omwille van het uitzicht en de werkomgevingvriendelijkheid voor de arbeider wordt meer en meer zelfverdichtend beton toegepast. De vorm kan vierkant, rechthoekig, rond, vijfhoek,... of van een veranderlijke sectie door een combinatie van deze vormen. De kolommen verzekeren de verticale stabiliteit van het gebouw. Bij gebouwen met beperkte hoogte (3 à 4 verdiepingen) kunnen zij, als ze ingeklemd worden in de fundering, ook de horizontale stabiliteit verzekeren. Ze worden dan ook uit één stuk gemaakt. Bij hogere gebouwen zijn stijve kernen noodzakelijk. De keuze voor voorgespannen of gewapende kolommen wordt ingegeven door de verhouding van de normaalkrachten ten opzichte van de momenten. Bij grotere normaalkrachten werkt men met gewapend beton, zijn de momenten groter, dan worden ze voorgespannen. De laatste jaren kennen we een ontwikkeling naar steeds hogere betondruksterktes (C120 en meer), waardoor de kolommen met een steeds kleinere sectie toch voldoende draagkracht hebben voor het bouwen van hoogbouw. Deze kolommen uit hoge sterkte beton zijn hiertoe uiterst geschikt want zij leveren de vereiste brandweerstand van 120 minuten. Het spatten van de kolommen bij brand wordt tegengegaan door de toevoeging van polipropyleen vezels. COLONNES (ARMÉES ET PRÉCONTRAINTES) Les colonnes préfabriquées sont disponibles sur catalogue, mais sont généralement fabriquées sur mesure. Le concepteur dispose d un vaste choix de divers diamètres, formes et longueurs. Pour la plupart des applications, elles sont fabriquées en béton industriel lisse gris et munies de chanfreins. Pour des raisons esthétiques et de facilité de travail pour l ouvrier, on utilise de plus en plus de béton autocompactant. La forme peut être carrée, rectangulaire, ronde, pentagonale,... ou d une section variable en combinant ces formes. Les colonnes assurent la stabilité verticale du bâtiment. Dans le cas de bâtiments à hauteur limitée (3 à 4 étages), elles peuvent également assurer la stabilité horizontale si elles sont ancrées dans les fondations. Elles sont alors fabriquées en une seule pièce. Dans les bâtiments plus hauts, il faut des noyaux rigides. Le choix de colonnes précontraintes ou armées est dicté par le rapport entre les forces normales et les moments. En cas de forces normales supérieures, on travaille avec du béton armé. Si les moments sont plus élevés, on opte pour des colonnes précontraintes. Ces dernières années se caractérisent par une tendance à des résistances à la pression du béton de plus en plus élevées (C120 et plus), qui permettent aux colonnes ayant une section de plus en plus petite d avoir une capacité de charge suffisante pour construire des immeubles élevés. Ces colonnes en béton très résistant y sont particulièrement adaptées car elles fournissent la résistance incendie requise de 120 minutes. L éclatement des colonnes en cas d incendie est évité par l ajout de fibres de polypropylène. Beton

3 BALKEN (GEWAPEND IN VOORGESPANNEN) De balken worden opgelegd op de kolommen of draagmuren. Ze vormen de horizontale structuurelementen van het gebouw. Ze vormen het dragende element voor de kleiner elementen zoals vloerdelen, gordingen, metselwerk, Overspanningen tot 35 m zijn courant, uitzonderlijk werden al overspanning van 75 m gerealiseerd. Balken zijn te configureren in grote variëteit. Toch is het mogelijk ze onder te brengen in enkele basisvormen: Gordingen of kleine secundaire dakbalken Rechthoekige balken voor daken en vloeren Omgekeerde T-balken voor vloeren L-balken voor randvloeren I-balken met recht langsprofiel voor daken en grote vloerbelastingen I-balken met hellend langsprofiel voor grote dakoverspanningen Balken met bijzondere secties: Hyperbolische balken Shedbalken Zadeldakelementen, een alternatief voor protiekconstructies Geïntergreerde balk met hellend bovendak Cirkelbogen, kolom en balk tegelijkertijd KOLOMMEN EN BALKEN IN ARCHITECTONISCH BETON Balken en kolommen worden in industriële en kantoorgebouwen meestal onafgewerkt gelaten en in gewoon glad grijs industrieel prefab beton uitgevoerd. Een uitvoering in architectonisch beton geeft ze een erg exclusief uitzicht. Een onbeperkt palet aan mogelijkheden laat toe elk gewenst effect te bekomen. Een combinatie van kleur, textuur, nabewerking, inleg, bepaalt het uitzicht van de structuurelementen. Glad of ruw, glanzend of mat, geprofileerd POUTRES (ARMÉES ET PRÉCONTRAINTES) Les poutres sont posées sur les colonnes ou murs porteurs. Elles constituent les éléments structurels horizontaux du bâtiment et l élément porteur pour les éléments de plus petite taille, tels que les éléments de plancher, les pannes, les maçonneries, Les portées atteignent généralement 35 m, et exceptionnellement elles peuvent atteindre 75 m. Les poutres sont configurées dans une grande diversité. Il est toutefois possible de les trouver dans certaines formes de base: Pannes ou petites poutres de toitures secondaires Poutres rectangulaires pour toits et sols Poutres en T renversé pour planchers Poutres en L pour planchers de rive Poutres en I avec profil longitudinal droit pour toits et grandes charges de plancher Poutres en I avec profil longitudinal incliné pour toits à grande portée Poutres à sections spéciales: Poutres hyperboliques Poutres en shed Éléments de toit en bâtières, une alternative aux constructions à portiques Poutre de toit intégrée à hauteur variable Arcades, colonne et poutre en même temps COLONNES ET POUTRES EN BÉTON ARCHITECTONIQUE Les poutres et colonnes sont généralement laissées non finies et réalisées en béton préfabriqué industriel gris lisse. Une exécution en béton leur confère un aspect très exclusif. Une palette illimitée de possibilités permet d obtenir n importe quel effet souhaité. C est l association de couleurs, de textures, 33 Beton 212

4 of effen, donker of licht en al wat er tussenin ligt. Structuurelementen in architectonisch passen in elke omgeving. BORSTWERINGEN Borstweringen worden meestal gebruikt om de gevel tussen al of niet doorgaande horizontale raamstroken in te vullen. Zij vormen tegelijkertijd het linteel boven de ramen als de steun voor de binnen en/of buitendorpel van het raam. Een combinatie van borstweringen en kolommen kan in een doorgestapelde uitvoering van sandwichelementen instaan voor de invulling van de volledige gevel. Een tweede toepassing van borstweringen is de afsluiting van balkons en terrassen. Aan de gevelzijde vormen zij een mooi geheel met de rest, terwijl zij aan de gebruikerszijde voor de veiligheid zorgen. Een groot voordeel is dat zij tijdens de opbouw al hun veiligheidsfunctie vervullen en de arbeiders op de werf tegen vallen beschermen. Speciale constructies die enkel dienst doen tijdens de uitvoering van de werf zijn overbodig. PLINTEN Betonplinten komen in vele toepassingen voor. Ze vormen het onderste deel van de buitenwand van een gebouw en vormen de overgang tussen de fundering en de gevel. Doordat ze in aanraking zijn met de grond, vangen zij het opspattend regenwater op. Ze kunnen een constructieve functie vervullen door het dragen van gevelpanelen en metselwerk. Betonplinten worden ook als nietconstructief sierelement in de gevel gebruikt. LOS- EN LAADKADES Om het laden en lossen van vrachtwagens te vereenvoudigen worden industriële gebouwen voorzien van geprefabriceerde laaden loskades. Doordat ze in één stuk gegoten worden kunnen ze tegen een stootje en vormt de lichte aanrijding van een vrachtwegen geen probleem. Ze worden kant-en-klaar op de werf geleverd met inbouw van stootkussens en metalen loopplank om de ruimte tussen de loskade en de vrachtwagen te overbruggen. Ook de nodige reflectoren en bakens voor het correct aanrijden zijn voorzien. de traitements, des incrustations, qui détermine l apparence des éléments structurels. Lisse ou rugueux, brillant ou mat, profilé ou uni, clair ou foncé et toutes les nuances intermédiaires. Les éléments structurels en béton s intègrent dans chaque environnement. ALLÈGES Les allèges sont généralement utilisées pour combler les éléments de façade entre des parties vitrées horizontales continues. Elles constituent également le linteau au-dessus des fenêtres pour soutenir la pièce d appui intérieure et/ou extérieure de la fenêtre. Une combinaison d allèges et de colonnes peut être utilisée pour la finition d une façade complète dans le cadre d une exécution à base d éléments sandwiches. Une deuxième application des allèges consiste à protéger les balcons et terrasses. Du côté de la façade, elles forment un bel ensemble avec le reste, tandis qu elles assurent la sécurité des utilisateurs. Elles présentent l atout majeur de remplir une fonction de sécurité pendant la construction et de protéger les ouvriers contre les chutes sur le chantier. Les constructions spéciales qui ne sont utiles que pendant la réalisation du chantier sont superflues. PLINTHES Les plinthes en béton font l objet de nombreuses applications. Elles forment la partie inférieure du mur extérieur d un bâtiment et marquent la transition entre les fondations et la façade. Étant en contact avec le sol, elles protègent contre les éclaboussures d eau de pluie. Elles peuvent remplir une fonction constructive en portant des panneaux de façade et des éléments de maçonnerie. Les plinthes en béton sont aussi utilisées en guise d éléments décoratifs non constructifs dans une façade. QUAIS DE CHARGEMENT ET DE DÉCHARGEMENT Pour simplifier le chargement et le déchargement des camions, les bâtiments industriels sont pourvus de quais de (dé)chargement préfabriqués. Coulés en une seule pièce, ils sont très solides et résistent sans problème aux camions qui les heurtent. Ils sont livrés sur le chantier, prêts à l emploi avec des butoirs intégrés et une passerelle métallique pour combler l espace entre le quai de déchargement et le camion. Les réflecteurs et balises nécessaires pour faciliter la conduite sont également prévus. Beton

5 LATEIEN Lateien worden geplaatst om de werkende krachten boven een opening in de muur beter af te leiden. Ze zijn gewapend of voorgespannen. Geprefabriceerde lateien en prelateien zijn niet alleen kostentechnisch interessant, maar ook handig om te manipuleren. Dat levert een aanzienlijke tijdswinst op bij de uitvoering: de muur kan zonder onderbreking worden opgebouwd en er is geen bekisting nodig, zodat ook het metselen er eenvoudiger op wordt. We onderscheiden volgende soorten: LINTEAUX Les linteaux sont placés pour mieux dévier les forces qui s exercent au-dessus d une baie murale. Ils sont armés ou précontraints. Les linteaux et les prélinteaux préfabriqués sont non seulement intéressants d un point de vue coûts, mais aussi très pratiques à manipuler. Ils permettent de réaliser un gain de temps considérable au montage: le mur peut être construit sans interruption et aucun coffrage n est requis, ce qui simplifie aussi la maçonnerie. Nous distinguons les types suivants: Holle Lateien De lateihoogte wordt gekozen in overeenstemming met de hoogte van de gebruikte metselblokken (14 of 19 cm) zodat de latei en het metselwerk steeds mooi horizontaal uitgelijnd zijn. Het uitvullen van het metselwerk is overbodig. Deze zelfdragende latei heeft geen schoorwerk nodig. Prelateien Het manipuleren van holle prelateien is nog makkelijker, dankzij hun lichtere gewicht. Het meest gebruikte lateitype (14/7/120) weegt nauwelijks 18 kg/m en kunnen door 1 of 2 personen manueel worden geplaatst. Zij bestaan in drie breedtes: 9, 14 en 19 cm. Linteaux creux La hauteur de linteau est sélectionnée conformément à la hauteur des parpaings utilisés (14 ou 19 cm) de sorte que le linteau et la maçonnerie présentent toujours un bel alignement horizontal. Il n est pas nécessaire de remplir la maçonnerie. De plus, ce linteau autoportant ne nécessite pas d étançonnement. Prélinteaux La manutention des prélinteaux creux est encore plus aisée grâce à leur poids encore plus faible. Le type de prélinteau le plus employé (14/7/120) pèse à peine 18 kg/m. Tous les éléments de la gamme peuvent ainsi être posés à la main par 1 ou 2 personnes. Ils existent en trois largeurs: 9, 14 et 19 cm. Gewapende of voorgespannen betonbalken Een gewapende betonbalk kan helemaal alleen de gelijkvormig verdeelde lasten van maximaal 20 kn/m dragen zoals bijvoorbeeld een vloer- of dakoplegging. Lateien en prelateien mogen enkel gebruikt worden indien er voldoende lagen metselwerk op komen. TRIBUNE ELEMENTEN In stadions komen grote massa s mensen samen om een voetbalmatch of ander sportevenement bij te wonen, voor een muziekconcert, Bij deze gelegenheden kan het er soms hevig aan toe gaan. Een juichende of dansende menigte dragen is een taak die prefab betonnen tribune elementen graag op zich nemen. Zowat elk onderdeel van een tribune wordt geprefabriceerd: De draagbalken voor de zittreden krijgen onmiddellijk hun definitieve vorm. Onderaan horizontaal voor de aansluiting op Poutres en béton armé ou précontraint Une poutre en béton armé peut porter à elle seule des charges de maximum 20 kn/m réparties de façon égale, comme un appui de plancher ou de toit. Linteaux et prélinteaux ne peuvent être utilisés que si les couches de maçonnerie sont suffisamment nombreuses. ÉLÉMENTS DE TRIBUNES Les stades accueillent des foules de spectateurs qui viennent assister à un match de football ou tout autre événement sportif, ou pour un concert de musique etc. Ces rassemblements peuvent parfois être très animés. Supporter une foule en liesse et dansante est une tâche que les éléments en béton préfabriqué des tribunes doivent assumer. Presque tous les éléments des tribunes sont préfabriqués: Les poutres supports destinés aux places assises reçoivent immédiatement leur forme définitive: horizontale dans le 35 Beton 212

6 de fundering, bovenaan getrapt volgens de op- en aantrede van de zitelementen en onderaan afgeschuind. De op- en aantrede voor de zittreden zelf zijn eenvoudige rechthoekige platen die op de draagbalken gemonteerd worden. Op plaatsen waar stoelen voorzien worden zijn de bouten en moeren voor de bevestiging in de fabriek ingebetoneerd. Omdat elke toeschouwer het volledige veld wil kunnen overzien mogen aan de zichtzijde geen kolommen geplaatst worden. Hiertoe werden bijzondere draagelementen ontwikkeld op het dak van het stadion te dragen. Een kolom draagt een vrij uitstekende balk. Het geheel wordt in één stuk gegoten. bas pour le raccord à la fondation; en forme d escaliers dans le haut selon la contremarche et le giron des places assises et biseautée dans le bas. La contremarche et le giron des places assises proprement dites sont de simples plaques rectangulaires qui sont montées sur les poutres supports. Aux emplacements prévus pour les places assises, les boulons et les écrous de fixation sont bétonnés en usine. Étant donné que chaque spectateur veut pouvoir parcourir du regard tout le terrain, aucune colonne ne peut être placée dans le champ de vision. Des éléments porteurs particuliers ont donc été mis au point pour soutenir la toiture du stade. Une colonne supporte une poutre quasi saillante vers l extérieur. L ensemble est coulé en une seule pièce. PRODUITS BÉTONNÉS SUR MESURE La préfabrication fait souvent penser à un travail répétitif, référencé dans les catalogues, qui laisse peu de liberté. De nos jours, le fabricant de préfabriqué dispose toutefois de coffrages adaptables et peut, quelles que soient la forme et les dimensions demandées, fabriquer sur mesure tout élément aux mêmes conditions économiques que le travail standardisé. Beton

7 Producten op maat: de traphal van Villa Voka in Kortrijk Produits sur mesure: la cage d escalier de la Villa Voka à Courtrai Producten op maat: de ondestructuur van het bedrijfsgebouw van Greenpartners in Sint-Katelijne-Waver Produits sur mesure: la sousstructure du bâtiment d exploitation de Greenpartners à Sint-Katelijne-Waver BETONPRODUCTEN OP MAAT Prefabricatie doet dikwijls denken aan repetitief werk uit catalogi met beperkte vrijheidsmogelijkheden. De hedendaagse prefab fabrikant beschikt echter over aanpasbare bekistingen en kan zodoende elk element van elke vorm en afmeting op maat maken aan dezelfde economische voorwaarden als standaard werk. Een mooi voorbeeld hiervan zijn de burelen van Valcke Prefab Beton in Vlamertinge. Dit gebouw is het visitekaartje van de prefab fabrikant die zijn productiebeheersing wou bewijzen: Geen enkel paneel, kolom of balk is hetzelfde. Het aflopend dak van het bureelgebouw is uitgewerkt als een groendak en trekt daardoor als het ware een groen landschap over het gebouw heen. De balken die het dak dragen, volgen zijn helling. Elke aansluiting op de ronde kolommen werd afzonderlijk driedimensionaal uitgetekend en uitgevoerd. Evenals het dak in helling ligt, zijn ook alle muren schuin ten opzichte van elkaar geplaatst. In het ganse gebouw komt geen enkele rechte hoek voor. Toch werd alles in prefab beton, de specialiteit van de bouwheer, uitgevoerd. Het bijna witte beton, uitgevoerd in overgesulfateerd cement (Cemroc), is naast het gebeitste schrijnwerken glas het enige zichtbare materiaal dat in het gebouw gebruikt werd. Een sober harmonieus geheel. Les bureaux de Valcke Prefab Beton à Vlamertinge en sont un exemple éloquent. Ce bâtiment est la carte de visite du fabricant de préfabriqué qui atteste de sa maîtrise de la production: Aucun panneau, aucune colonne ou poutre n est identique. L immeuble est recouvert d une toiture verte qui s intègre merveilleusement dans l environnement verdoyant. Les poutres qui supportent la toiture suivent sa pente. Chaque raccord aux colonnes arrondies a fait l objet d un dessin distinct en trois dimensions et a été exécuté séparément. Puisque la toiture est inclinée, tous les murs sont aussi placés en oblique les uns par rapport aux autres. Tout le bâtiment est exempt de tout angle droit. Pourtant tout a été exécuté en béton préfabriqué, la spécialité du maître d œuvre. Le béton presque blanc, exécuté en ciment sursulfaté (Cemroc) est, outre les menuiseries peintes et les vitres, le seul matériau apparent utilisé dans le bâtiment. Un ensemble harmonieux et sobre. 37 Beton 212