Cours Complet sur les Planchers en Génie Civil — Types, Conception et Calcul

 Le plancher est l'un des éléments structuraux les plus importants d'un bâtiment. Il assure à la fois un rôle porteur (transmettre les charges aux murs et poteaux), un rôle de séparation entre les niveaux, et un rôle de confort (isolation thermique, acoustique, résistance au feu).

Choisir le bon type de plancher est une décision technique majeure qui dépend de nombreux facteurs : la portée à franchir, les charges à supporter, le type de bâtiment, les contraintes économiques et les performances attendues. Ce cours vous présente de manière complète et structurée tous les types de planchers utilisés en construction, leurs modes de mise en œuvre, leurs avantages et inconvénients, ainsi que les bases du dimensionnement.

1. Définition et Rôles du Plancher

1.1 Définition

Un plancher est un élément horizontal d'un bâtiment qui sépare deux niveaux superposés. Il forme le sol d'un étage et le plafond du niveau inférieur. Il fait partie des éléments de structure horizontale au même titre que les poutres et les dalles de toiture.​

1.2 Fonctions du Plancher

Un plancher remplit plusieurs fonctions simultanément :

Fonction	Description
Mécanique	Reprendre et transmettre les charges (permanentes + exploitation) vers les appuis
Séparation	Délimiter les niveaux du bâtiment
Thermique	Isoler entre un niveau chauffé et un local froid (vide sanitaire, garage)
Acoustique	Réduire la transmission des bruits d'impact et aériens entre étages
Coupe-feu	Résister au feu pendant une durée déterminée (CF 30, 60, 90 min)
Rigidité	Assurer le contreventement horizontal de la structure

1.3 Classification des Planchers

On distingue trois grandes catégories selon leur position dans le bâtiment :​

• Plancher bas : plancher du rez-de-chaussée reposant sur le sol (dallage sur terre-plein) ou sur vide sanitaire

• Plancher intermédiaire : plancher entre deux niveaux habitables

• Plancher haut (terrasse) : dernier plancher exposé aux intempéries, nécessitant une étanchéité

2. Le Plancher Dalle Pleine en Béton Armé

2.1 Description

La dalle pleine est le plancher le plus simple et le plus robuste. C'est une dalle monolithique en béton armé, coulée sur place avec des coffrages. Elle peut reposer sur deux appuis (dalle unidirectionnelle) ou sur quatre appuis (dalle bidirectionnelle).​

2.2 Avantages et Inconvénients

Avantages	Inconvénients
Grande résistance mécanique	Poids élevé
Homogénéité de la structure	Nécessite coffrage et étaiement
Adaptée aux grandes portées	Coût de main-d'œuvre élevé
Excellente inertie thermique	Délai de décoffrage (28 jours minimum)
Compatible avec tout type d'appui	Consommation importante de béton

2.3 Épaisseur Courante

L'épaisseur d'une dalle pleine est généralement déterminée par la condition de déformation :

$e\ge \frac{L}{30}\text{(dalle sur 2 appuis)}$
$e\ge \frac{L}{35}\text{(dalle sur 4 appuis)}$

Où L est la plus grande portée entre appuis.

Exemple : Pour une portée L = 4,50 m :

• Dalle unidirectionnelle : e ≥ 4,50/30 = 0,15 m = 15 cm

• Dalle bidirectionnelle : e ≥ 4,50/35 = 0,13 m = 13 cm

2.4 Armatures d'une Dalle Pleine

Les armatures sont disposées en deux nappes croisées :

• Armatures principales : dans le sens de la portée, reprennent les moments fléchissants

• Armatures de répartition : perpendiculaires aux armatures principales, assurent la distribution des charges

• Armatures de chapeaux : placées en partie supérieure sur les appuis pour reprendre les moments négatifs

3. Le Plancher Poutrelles-Entrevous

3.1 Description

C'est le type de plancher le plus répandu dans les maisons individuelles et les immeubles de faible hauteur. Il se compose de :​

• Des poutrelles en béton armé ou précontraint, espacées de 50 à 65 cm

• Des entrevous (hourdis) qui comblent les espaces entre les poutrelles

• Une dalle de compression coulée sur l'ensemble (épaisseur ≈ 4 à 5 cm)

3.2 Types d'Entrevous

Type d'entrevous	Matériau	Usage principal
Entrevous béton	Béton	Planchers courants
Entrevous polystyrène (PSE)	Polystyrène expansé	Isolation thermique (plancher bas)
Entrevous terre cuite	Argile cuite	Planchers intermédiaires traditionnels
Entrevous bois aggloméré	Panneau bois	Rénovation

3.3 Mise en Œuvre

1. Pose des poutrelles sur les appuis (murs ou poutres)

2. Placement des entrevous entre les poutrelles

3. Pose du treillis soudé (TS) sur l'ensemble

4. Coulage de la dalle de compression en béton

5. Décoffrage après durcissement (7 à 14 jours)

3.4 Avantages

• Léger par rapport à la dalle pleine (poids réduit de 30 à 50%)

• Pas d'étaiement sur de faibles portées

• Bonne isolation thermique avec entrevous PSE

• Economique et rapide à mettre en œuvre​

4. La Prédalle (Dalle Préfabriquée)

4.1 Description

La prédalle est une dalle mince préfabriquée en béton armé ou précontraint, d'épaisseur 5 à 8 cm, fabriquée en usine et livrée sur chantier. Elle sert à la fois de coffrage perdu et d'armature inférieure de la dalle définitive. Une dalle de béton complémentaire est ensuite coulée sur place.​

4.2 Avantages

• Rapidité : pas de coffrage à poser ni à déposer

• Qualité : béton fabriqué en usine sous contrôle

• Économie de main-d'œuvre sur chantier

• Sous-face lisse, prête à peindre ou enduire

4.3 Inconvénients

• Nécessite des moyens de levage (grue)

• Transport délicat pour les grandes dimensions

• Adaptée principalement aux formes rectangulaires régulières

5. Le Plancher Alvéolé Précontraint

5.1 Description

Le plancher alvéolé est composé de dalles préfabriquées en béton précontraint, avec des alvéoles longitudinales creuses qui allègent la structure sans réduire la résistance.​

5.2 Caractéristiques Techniques

• Portée possible : jusqu'à 20 mètres sans appui intermédiaire

• Épaisseur : de 15 à 50 cm selon la portée

• Largeur standard : 120 cm par élément

• Mise en œuvre rapide par simple pose sur appuis

5.3 Domaines d'Application

• Bâtiments industriels et entrepôts

• Parkings en structure béton

• Bâtiments commerciaux et de bureaux

• Établissements scolaires et hospitaliers​

6. Le Plancher Collaborant Acier-Béton

6.1 Description

Le plancher collaborant associe une tôle d'acier nervurée (bac acier) qui sert de coffrage perdu et d'armature inférieure, à une dalle de béton coulée dessus et renforcée par un treillis soudé. Les deux matériaux travaillent ensemble grâce à des connecteurs (goujons).​

6.2 Principe de Fonctionnement

La collaboration acier-béton repose sur le fait que :

• L'acier reprend les efforts de traction (en partie inférieure)

• Le béton reprend les efforts de compression (en partie supérieure)

• Les connecteurs empêchent le glissement relatif entre les deux matériaux

6.3 Avantages

• Pose sans étaiement sur de grandes portées

• Légèreté relative de la structure

• Rapidité de mise en œuvre sur chantier

• Idéal pour les structures à ossature métallique

7. Le Plancher en Bois et Mixte Bois-Béton

7.1 Plancher en Solivage Bois Traditionnel

Le plancher en bois est composé de solives (poutres en bois) parallèles, espacées de 40 à 60 cm, sur lesquelles repose un platelage en planches ou panneaux. C'est le système traditionnel des maisons anciennes et des constructions à ossature bois.​

Avantages :

• Très léger (important en rénovation)

• Esthétique (solivage apparent)

• Bonne isolation thermique naturelle

• Facilité de découpe et d'adaptation

7.2 Plancher Mixte Bois-Béton

Le plancher mixte bois-béton est une solution innovante qui associe une structure portante en bois massif ou lamellé-collé et une fine dalle de béton solidarisée par des connecteurs métalliques.​

Caractéristique	Bois seul	Mixte Bois-Béton
Portée maximale	5-6 m	8-10 m
Isolation acoustique	Moyenne	Bonne
Inertie thermique	Faible	Bonne
Poids	Léger	Moyen
Développement durable	✅	✅✅

8. Comparatif Général des Types de Planchers

Type de plancher	Portée max	Poids	Coût	Usage principal
Dalle pleine BA	6-8 m	Lourd	Moyen	Bâtiments collectifs
Poutrelles-entrevous	4-7 m	Léger	Économique	Maisons individuelles
Prédalle	5-8 m	Moyen	Moyen	Immeubles collectifs
Alvéolé précontraint	jusqu'à 20 m	Moyen	Élevé	Industriel, parkings
Collaborant acier-béton	3-6 m	Léger	Moyen	Structures métalliques
Bois / Mixte bois-béton	5-10 m	Léger	Variable	Ossature bois, rénovation

9. Critères de Choix d'un Plancher

Le choix du type de plancher dépend des critères suivants :

1. La portée : distance entre appuis — plus elle est grande, plus on oriente vers les solutions précontraintes ou collaborantes

2. Les charges : charges permanentes (G) + surcharges d'exploitation (Q) selon l'usage du local

3. Le type de structure : béton armé, métallique, bois — chaque structure a ses planchers compatibles

4. Les performances thermiques : plancher bas sur vide sanitaire → isolant intégré obligatoire

5. L'acoustique : séparation entre logements → exigences strictes de réglementation acoustique

6. Le délai de chantier : solution préfabriquée = gain de temps significatif

7. Le budget : la dalle pleine coulée sur place est généralement la plus économique pour les petites surfaces

10. Notions de Dimensionnement d'un Plancher

10.1 Combinaisons de Charges (Eurocodes)

Selon l'Eurocode 0, la combinaison de charges fondamentale à l'État Limite Ultime (ELU) est :

$q_u=\mathrm{1,35}\cdot G+\mathrm{1,5}\cdot Q$

Et à l'État Limite de Service (ELS) :

$q_s=G+Q$

Où :

• G = charges permanentes (kN/m²)

• Q = surcharges d'exploitation (kN/m²)

10.2 Surcharges d'Exploitation Courantes (NF EN 1991-1-1)

Type de local	Surcharge Q (kN/m²)
Logements (chambres, séjour)	1,5
Bureaux	2,5
Salles de classe	3,0
Halls et couloirs d'accès	3,0
Parkings véhicules légers	2,5
Entrepôts, stockage	5,0 à 10,0
Toiture-terrasse accessible	1,5

10.3 Exemple de Calcul

Données : Plancher d'un logement, dalle en BA

• Poids propre dalle (e=15cm) : G₁ = 0,15 × 25 = 3,75 kN/m²

• Revêtement de sol + cloisons : G₂ = 1,50 kN/m²

• Surcharge d'exploitation logement : Q = 1,50 kN/m²

• G total = 5,25 kN/m²

À l'ELU :

$q_u=\mathrm{1,35}\times \mathrm{5,25}+\mathrm{1,5}\times \mathrm{1,5}=\mathrm{7,09}+\mathrm{2,25}=\mathbf{9,34}\mathbf{k}\mathbf{N}\mathbf{/}{\mathbf{m}}^{\mathbf{2}}$

À l'ELS :

$q_s=\mathrm{5,25}+\mathrm{1,5}=\mathbf{6,75}\mathbf{k}\mathbf{N}\mathbf{/}{\mathbf{m}}^{\mathbf{2}}$

11. Pathologies Courantes des Planchers

Un ingénieur doit savoir diagnostiquer les défauts d'un plancher. Voici les pathologies les plus fréquentes :​

• Fissuration : causée par un sous-dimensionnement, un retrait du béton ou un tassement différentiel des appuis

• Flèche excessive : déformation verticale trop importante, souvent due à une épaisseur insuffisante ou des charges supérieures aux prévisions

• Délaminage : décollement des couches dans les planchers composites

• Corrosion des armatures : due à l'humidité ou à une faible épaisseur d'enrobage, entraîne l'éclatement du béton

• Problèmes acoustiques : transmission des bruits d'impact due à l'absence de chape flottante ou d'isolant phonique

Conclusion

Les planchers constituent un élément indissociable de la conception d'un bâtiment en génie civil. Leur choix influe directement sur la sécurité structurelle, le confort des occupants, les performances énergétiques et le coût global de la construction.

La maîtrise de leurs types, de leurs modes de mise en œuvre et des principes de dimensionnement est une compétence fondamentale pour tout ingénieur en génie civil ou technicien BTP.

Dans les prochains cours, nous aborderons :

• 📐 Cours Dalles BA : Calcul complet des dalles en béton armé selon les Eurocodes

• 🔩 Cours Poutres : Dimensionnement des poutres isostatiques et continues

• 🏗️ Cours Fondations : Fondations superficielles et profondes