Les taxes communales (partie 1/2)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À l’issue de ce cours, l’élève sera capable de : - Définir l’échafaudage et distinguer les principaux types utilisés en maçonnerie (fixe, roulant, suspendu). - Identifier et décrire les composants essentiels d’un échafaudage (montants, traverses, diagonales, plinthes, platelages, dispositifs d’ancrage). - Calculer les charges permanentes, d’exploitation et de vent agissant sur un échafaudage et vérifier sa résistance selon les normes camerounaises. - Élaborer un plan de montage, d’utilisation et de démontage d’un échafaudage en respectant les règles de sécurité et les procédures déclaratives. - Analyser les causes fréquentes d’accidents liés aux échafaudages et appliquer les mesures préventives appropriées. **Prérequis** : - Notions de base en lecture de plans et en dessin technique (échelles, coupes, vues). - Connaissances élémentaires de mécanique des forces (poids, moments, résultantes). - Maîtrise des unités de mesure usuelles en chantier (mm, cm, m, kN, kg, m², m³). - Connaissance des matériaux de maçonnerie (brique, parpaing, mortier) et de leurs caractéristiques physiques. --- ### Introduction contextualisée Dans le secteur du bâtiment et des travaux publics (BTP) au Cameroun, l’échafaudage constitue un équipement temporaire indispensable à la réalisation sûre et efficace des travaux de maçonnerie (montage de murs, revêtements, enduits, etc.). Un échafaudage mal conçu, mal installé ou mal utilisé est à l’origine d’accidents graves (chutes, effondrements) pouvant entraîner des blessures, des pertes humaines et des retards coûteux sur le chantier. Ce cours présente, de façon progressive, les différents types d’échafaudages, leurs composants, les méthodes de calcul des charges et les exigences de sécurité prévues par la réglementation camerounaise (Arrêté interministeriel n° 004/MINTP/MINWORKS du 12 mars 2018 relatif à la sécurité des échafaudages). Il permet au futur technicien de maçonnerie de choisir l’équipement adapté, de dimensionner correctement la structure, de planifier les opérations de montage/démontage et d’assurer le respect des obligations déclaratives afin de garantir la sécurité des travailleurs et la qualité des ouvrages. --- ## I. Leçon 13 : Types d’échafaudages et leurs composants > Un échafaudage est une structure temporaire constituée de tubes, de couplers et de planches destinée à soutenir des travailleurs, des matériaux et des équipements lors de l’exécution de travaux en hauteur. ### A. Types d’échafaudages 1. **Échafaudage fixe** : monté directement contre la façade ou la structure à travailler ; il reste en place pendant toute la durée des travaux. 2. **Échafaudage roulant (ou mobile)** : monté sur des roues avec freins ; il permet des déplacements fréquents sur le chantier lorsqu’il faut travailler sur différentes zones. 3. **Échafaudage suspendu** : fixé à la structure supérieure par des câbles ou des treuils ; utilisé pour les travaux de façade élevée où le montage au sol est impossible. ### B. Composants principaux | Composant | Fonction | Exemple de dimension courante (mm) | |-----------|----------|-----------------------------------| | Montant (standard) | Support vertical portant les charges | Ø 48,3 × 3,2 | | Traverse (ledger) | Liaison horizontale entre deux montants | Ø 48,3 × 3,2 | | Diagonale (brace) | Renfort contre le fléchissement et le renversement | Ø 48,3 × 3,2 | | Platine (base plate) | Répartition de la charge au sol | 150 × 150 × 6 | | Platelage (plancher) | Surface de travail pour les ouvriers | bois traité 38 × 150 mm ou acier perforé | | Dispositif d’ancrage | Liaison de l’échafaudage à la structure permanente | boulons d’ancrage M12, longueur 200 mm | > La distance maximale entre deux montants (pas) ne doit pas dépasser 2,00 m pour les échafaudages destinés à la maçonnerie, afin de garantir la rigidité du platelage. ### C. Référentiel réglementaire camerounais - Arrêté interministeriel n° 004/MINTP/MINWORKS du 12 mars 2018 : prescriptions techniques de conception, de montage, d’utilisation et de démontage des échafaudages. - Norme NC C 15‑100 (équivalent NF E 85‑015) : charges d’exploitation minimales (2,0 kN/m² pour charges réparties, 1,5 kN/m² pour charges ponctuelles). - Décret n° 2011/408 du 29 novembre 2011 relatif à la prévention des risques professionnels sur les chantiers. --- ## II. Leçon 14 : Calcul des charges et sécurité des échafaudages > La charge admissible d’un échafaudage est la somme des charges permanentes, d’exploitation et de vent qu’il peut supporter sans dépasser les contraintes admissibles des matériaux (acier S235JR, limite d’élasticité ≈ 235 MPa). ### A. Charges permanentes (G) - Poids propre de l’échafaudage (tubes, couplers, platines). - Poids du platelage et des systèmes de garde‑corps. - Poids des matériaux entreposés sur le platelage (mortier, briques, etc.). \[ G = \sum (\gamma_i \, V_i) \] où \(\gamma_i\) est la masse volumique (kN/m³) et \(V_i\) le volume de chaque élément. ### B. Charges d’exploitation (Q) - Charges réparties dues aux ouvriers et à leurs outillages : \(q = 2,0\; \text{kN/m}^2\) (norme NC C 15‑100). - Charges ponctuelles dues à l’équipement de levage (ex. bétonnière) : \(P = 1,5\; \text{kN}\) placé au pire endroit. \[ Q = q \, A_{\text{platelage}} + \sum P_j \] ### C. Charges de vent (W) Selon la méthode simplifiée de la norme NC C 15‑100 : \[ W = C_s \, C_d \, C_f \, A \, p \] où : - \(C_s\) = coefficient de forme (≈ 1,2 pour un échafaudage tubulaire), - \(C_d\) = coefficient dynamique (≈ 1,0 pour vitesse de vent < 25 m/s), - \(C_f\) = coefficient de frottement (≈ 0,8), - \(A\) = surface projetée exposée au vent (m²), - \(p\) = pression de vent de base (kN/m²) fonction de la vitesse de vent de référence (ex. 0,5 kN/m² pour 20 m/s). ### D. Vérification de résistance Le effort normal dans un montant est obtenu par : \[ N = \frac{G + Q + W}{n_{\text{montants}}} \] On vérifie que : \[ \frac{N}{A_{\text{acier}}} \leq f_{yd} / \gamma_{M0} \] avec \(f_{yd} = 235/1,10 ≈ 213,6\; \text{MPa}\) et \(\gamma_{M0}=1,10\) (facteur de partie métallique). ### E. Sécurité au montage et au démontage - Vérifier l’aplomb et le niveau de chaque baie avant de fixer le niveau suivant. - Installer systématiquement des garde‑corps (hauteur minimale 1,00 m) et des plinthes (hauteur 0,15 m) sur tous les côtés ouverts. - Ancrer l’échafaudage à la structure permanente tous les 4 m en hauteur et tous les 3 m en largeur (selon l’Arrêté interministeriel). - Utiliser uniquement des composants certifiés et ne jamais dépasser les charges maximales indiquées par le fabricant. - Former les équipes aux gestes de montage/démontage et prévoir un responsable de sécurité présent durant toutes les opérations. --- ## III. Synthèse du chapitre - Les échafaudages fixes, roulants et suspendus répondent à des besoins spécifiques de hauteur, de mobilité et d’accès. - Les composants essentiels (montants, traverses, diagonales, platines, platelages, ancrages) doivent être choisis selon les normes de diamètre et d’épaisseur. - Le calcul des charges (permanentes, d’exploitation, de vent) permet de dimensionner la structure et de vérifier la résistance des matériaux. - La réglementation camerounaise (Arrêté interministeriel n° 004/2018, norme NC C 15‑100) fixe les exigences de montage, d’utilisation et de démontage. - Le respect des règles de sécurité (garde‑corps, ancrages, vérifications, formation) réduit considérablement le risque d’accidents de chute ou d’effondrement. --- ## Glossaire - **Échafaudage** : structure temporaire de soutien destinée à accueillir travailleurs, matériels et équipements en hauteur. - **Montant (standard)** : tube vertical portant les charges principales de l’échafaudage. - **Traverse (ledger)** : élément horizontal reliant deux montants et assurant la stabilité latérale. - **Diagonale (brace)** : élément incliné qui résiste au fléchissement et au renversement. - **Platine (base plate)** : pièce répartissant la charge de l’échafaudage sur le sol ou la structure de soutien. - **Platelage** : surface de travail constituée de planches ou de panneaux métalliques. - **Garde‑corps** : dispositif de protection empêchant la chute des personnes situées sur le platelage. - **Plinthe** : élément bas situé au bord du platelage empêchant le gloutement de matériaux ou d’outils. - **Ancrage** : dispositif reliant l’échafaudage à la structure permanente pour assurer sa stabilité. - **Charge permanente (G)** : poids propre de l’échafaudage et des matériaux entreposés. - **Charge d’exploitation (Q)** : poids des ouvriers, outillages et équipements temporaires. - **Charge de vent (W)** : force exercée par le vent sur les surfaces exposées de l’échafaudage. - **Facteur de sécurité** : rapport entre la résistance du matériau et la contrainte de service appliquée. --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 Un échafaudage fixe est constitué de montants de diamètre 48,3 mm et d’épaisseur 3,2 mm (acier S235JR). La hauteur totale est de 6,00 m, avec un pas de 1,50 m entre deux niveaux. Chaque niveau comporte deux montants longitudinaux et deux montants transversaux. Le platelage est en bois traité (masse volumique 0,60 kN/m³) d’épaisseur 0,04 m et couvre une surface de 2,00 m × 1,50 m par niveau. **Calcul demandé** : déterminer la charge permanente totale (G) due au poids propre de l’échafaudage (tubes uniquement) et du platelage pour l’ensemble de la structure. **Corrigé** : - Section d’un tube : \(A = \frac{\pi}{4}\big(D^2 - (D-2e)^2\big) = \frac{\pi}{4}\big(0,0483^2 - 0,0419^2\big) ≈ 3,73\times10^{-4}\; \text{m}^2\). - Masse linéaire du tube : \(\gamma_{acier} A = 78,5\; \text{kN/m}^3 \times 3,73\times10^{-4}\; \text{m}^2 ≈ 0,0293\; \text{kN/m}\). - Longueur totale des tubes : * Montants longitudinaux : 2 montants × (6,00 m / 1,50 m + 1) = 2 × 5 = 10 m. * Montants transversaux : 2 montants × (1,50 m / 1,50 m + 1) × 6 niveaux = 2 × 2 × 6 = 24 m. * Total = 34 m. - Poids des tubes : \(G_{tubes} = 0,0293\; \text{kN/m} \times 34\; \text{m} ≈ 0,996\; \text{kN}\). - Volume du platelage par niveau : \(2,00 \times 1,50 \times 0,04 = 0,12\; \text{m}^3\). - Poids du platelage par niveau : \(0,60\; \text{kN/m}^3 \times 0,12\; \text{m}^3 = 0,072\; \text{kN}\). - Poids total du platelage (6 niveaux) : \(0,072 \times 6 = 0,432\; \text{kN}\). - **G total** = \(0,996 + 0,432 ≈ 1,43\; \text{kN}\). ### Exercice 2 Un échafaudage roulant doit supporter une charge d’exploitation répartie de 2,0 kN/m² sur un platelage de 2,40 m de largeur et 3,00 m de longueur. Les montants sont disposés tous les 1,20 m dans les deux directions. **Calcul demandé** : déterminer la charge totale Q (en kN) appliquée sur le platelage et la réaction moyenne par montant. **Corrigé** : - Surface du platelage : \(A = 2,40 \times 3,00 = 7,20\; \text{m}^2\). - Charge répartie totale : \(Q = q \times A = 2,0 \times 7,20 = 14,4\; \text{kN}\). - Nombre de montants dans la largeur : \(2,40 / 1,20 + 1 = 3\). - Nombre de montants dans la longueur : \(3,00 / 1,20 + 1 = 3\). - Nombre total de montants soutenant le platelage : \(3 \times 3 = 9\). - Réaction moyenne par montant : \(Q / 9 = 14,4 / 9 = 1,6\; \text{kN}\). ### Exercice 3 Un échafaudage de hauteur 8,00 m est installé le long d’une façade exposée au vent de référence 22 m/s. La pression de vent de base correspondante est \(p = 0,45\; \text{kN/m}^2\). La surface projetée de l’échafaudage (largeur × hauteur) est de 2,50 m × 8,00 m. On adopte les coefficients suivants : \(C_s = 1,2\), \(C_d = 1,0\), \(C_f = 0,8\). **Calcul demandé** : calculer la charge de vent W (en kN) agissant sur l’échafaudage. **Corrigé** : - Surface exposée : \(A = 2,50 \times 8,00 = 20,0\; \text{m}^2\). - \(W = C_s \, C_d \, C_f \, A \, p = 1,2 \times 1,0 \times 0,8 \times 20,0 \times 0,45\). - \(W = 1,2 \times 0,8 \times 9,0 = 0,96 \times 9,0 = 8,64\; \text{kN}\). - **Charge de vent** : \(W ≈ 8,6\; \text{kN}\). --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |------------------|-------------|--------------------------------------| | Monter l’échafaudage sans vérifier l’aplomb et le niveau de chaque baie | Risque de basculement ou d’effondrement sous charge | Utiliser un niveau à bulle et un fil à plomb avant de fixer chaque niveau ; corriger immédiatement tout défaut. | | Oublier d’installer les garde‑corps et les plinthes sur les côtés ouverts | Chutes de hauteur pouvant entraîner des blessures graves | Installer systématiquement des garde‑corps (h ≥ 1,00 m) et des plinthes (h ≥ 0,15 m) dès le montage du premier niveau. | | Surcharger le platelage au-delà de la charge d’exploitation admise (2,0 kN/m²) | Déformation ou rupture du platelage, risque de chute de matériels | Respecter les limites de charge prévues par la norme NC C 15‑100 ; répartir les matériaux de façon uniforme. | | Ne pas ancrer l’échafaudage à la structure permanente aux intervalles prescrits | Instabilité sous charge de vent ou charges dynamiques | Ancrer tous les 4 m en hauteur et tous les 3 m en largeur (ou selon les indications du fabricant) avec des dispositifs certifiés. | | Utiliser des tubes endommagés (courbure, corrosion, fissures) | Réduction de la section résistante → rupture sous charge | Inspecter visuellement chaque composant avant montage ; rejeter tout tube présentant une déformation > 5 % ou des signes de corrosion importante. | | Négliger la formation des équipes aux gestes de montage/démontage | Manipulations dangereuses, temps d’arrêt accru, accidents | Organiser une formation théorique et pratique préalable ; désigner un responsable de sécurité présent durant toutes les opérations. | | Omettre de vérifier la tension des câbles ou des vérins sur un échafaudage suspendu | Glissement ou chute de la plateforme | Contrôler la tension avant chaque utilisation et renouveler le contrôle toutes les 4 heures d’usage. | | Ne pas tenir compte de la charge de vent dans le calcul de stabilité | Sous‑dimensionnement des ancrages et des diagonales | Intégrer systématiquement la charge de vent (formule W) dans le vérif de résistance, surtout pour les échafaudages > 6 m de hauteur. | --- *Fin du cours.*