L'IRPP (partie 2/2)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : - Identifier les différents types de maçonnerie (pierre naturelle, brique cuite, parpaing de béton) et leurs caractéristiques mécaniques et thermiques. - Mettre en œuvre des ouvrages de maçonnerie conformément aux plans, aux spécifications techniques et aux normes camerounaises (NBN, NC). - Calculer les quantités de matériaux (ciment, sable, gravier, eau) nécessaires à la réalisation de bétons, mortiers et enduits. - Appliquer les règles de sécurité sur un chantier de maçonnerie (port des EPI, prévention des chutes, manutention des charges). - Monter, utiliser et démonter différents types d’échafaudages (fixe, roulant, suspendu) en respectant les procédures de vérification de stabilité et de charge admissible. - Rédiger un compte‑rendu de travaux pratiques (TP) incluant schémas, quantitatif, observations et respect des bonnes pratiques professionnelles. **Prérequis** : - Lecture de plans simples (coupes, élévations, détails). - Notions de science des matériaux (granulats, liants, propriétés du béton et du mortier). - Maîtrise des opérations de base en mathématiques (pourcentages, proportions, conversions d’unités). - Connaissance des équipements de protection individuelle (casque, gants, chaussures de sécurité, harnais). - Règles élémentaires d’hygiène et de sécurité sur un chantier de BTP. --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, la maçonnerie constitue le cœur de la plupart des ouvrages de bâtiment : maisons individuelles, bâtiments publics, infrastructures routières et ouvrages d’art. La qualité de l’exécution dépend directement du choix des matériaux, de la justesse du dosage des liants et du respect des règles de mise en œuvre. Par ailleurs, la réalisation en hauteur nécessite l’utilisation d’échafaudages sûrs, conformes aux arrêtés du Ministre du Travail et de la Sécurité Sociale (arrêté n° 001/MINTP/SG/DGT du 12 janvier 2022 relatif aux échafaudages de sécurité). Ce chapitre présente, de façon concrète et professionnelle, les techniques de maçonnerie traditionnelle utilisées dans les ateliers de formation professionnelle, puis détaille les différents types d’échafaudages, leurs modes de montage, de vérification et de démontage. Les exemples sont tirés de situations réelles rencontrées sur des chantiers de Yaoundé, Douala et Bafoussam, afin de permettre à l’élève de transférer directement les acquis à son futur environnement de travail. --- ## I. Leçon 7 : Techniques de maçonnerie traditionnelle ### A. Cadre général et définitions > **Définition** : La maçonnerie est l’assemblage d’éléments unitaires (pierres, briques, parpaings) liés par un mortier ou un béton afin de former des murs, des poteaux, des linteaux ou des voûtes résistants aux charges verticales et latérales. Les principaux paramètres à considérer sont : - **Résistance à la compression** du matériau unitaire (ex. pierre : 30–80 MPa, brique : 15–25 MPa, parpaing : 5–10 MPa). - **Épaisseur du joint** de mortier (généralement 10–15 mm). - **Dosage du mortier** (ciment : sand : eau) exprimé en parties volumiques ou en masse. - **Perméabilité à la vapeur d’eau** et **inertie thermique** selon la destination du mur (porteur, remplissage, façade). Le volume de mortier nécessaire se calcule ainsi : \[ V_{\text{mortier}} = \frac{A_{\text{mur}} \times e_{\text{joint}}}{1 - \phi} \] où \(A_{\text{mur}}\) est la surface du mur, \(e_{\text{joint}}\) l’épaisseur moyenne du joint et \(\phi\) le taux de vide des granulats (souvent 0,4 pour un sable classique). ### B. Maçonnerie en pierre naturelle 1. **Champ d’application** : Murs de fondation, murs de refend, parements décoratifs, ouvrages de soutènement dans les zones rurales et urbaines. 2. **Détermination des quantités** : - Volume de pierre nécessaire = \(V_{\text{mur}} \times (1 + \alpha)\) où \(\alpha\) représente le taux de perte lié à la taille et au façonnage (≈ 0,10). - Mortier de jointoiement : dosage 1 ciment : 3 sable : 0,5 eau (en volume) pour un mortier de type M5 (résistance ≈ 5 MPa). 3. **Mise en œuvre** : - Tri des pierres par taille et forme. - Pose à joints décalés (joints verticaux et horizontaux décalés d’au moins ¼ de la longueur de la pierre). - Utilisation d’un niveau à bulle et d’un fil à plomb pour vérifier l’aplomb et le niveau. - Cure du mortier pendant 7 jours (arrosage léger deux fois par jour). > **Règle** : La résistance caractéristique du mur en pierre se calcule par la formule de Rankine simplifiée : > \[ > f_{ck,\text{mur}} = 0,6 \times f_{ck,\text{pierre}} \times \left(1 - \frac{e_{\text{joint}}}{e_{\text{pierre}}}\right) > \] > où \(f_{ck,\text{pierre}}\) est la résistance caractéristique de la pierre et \(e_{\text{pierre}}\) son épaisseur moyenne. **Exemple chiffré** : Un mur de refend en pierre de 3 m de long, 2,5 m de haut et 0,30 m d’épaisseur doit être réalisé. - Volume brut du mur = \(3 \times 2,5 \times 0,30 = 2,25\ \text{m}^3\). - Avec perte de taille \(\alpha = 0,10\) → volume de pierre à commander = \(2,25 \times 1,10 = 2,48\ \text{m}^3\). - Surface du mur = \(3 \times 2,5 = 7,5\ \text{m}^2\). - Épaisseur moyenne du joint = 12 mm = 0,012 m. - Volume de mortier nécessaire (en supposant \(\phi = 0,4\)) : \[ V_{\text{mortier}} = \frac{7,5 \times 0,012}{1-0,4} = \frac{0,09}{0,6} = 0,15\ \text{m}^3 \] - Dosage du mortier (1 ciment : 3 sable : 0,5 eau) → pour 0,15 m³ de mortier : - Ciment = \(0,15 \times \frac{1}{1+3+0,5} = 0,032\ \text{m}^3\) ≈ 45 kg (puisque 1 m³ de ciment ≈ 1440 kg). - Sable = \(0,15 \times \frac{3}{4,5} = 0,10\ \text{m}^3\) ≈ 160 kg. - Eau = \(0,15 \times \frac{0,5}{4,5} = 0,0167\ \text{m}^3\) ≈ 16,7 L. ### C. Maçonnerie en brique cuite 1. **Champ d’application** : Murs de clôture, murs de refend, façades, cloisons intérieures. 2. **Détermination des quantités** : - Nombre de briques = \(\dfrac{A_{\text{mur}}}{A_{\text{face}}} \times (1 + \beta)\) où \(A_{\text{face}}\) est la surface d’une face de brique (ex. 22 cm × 10,5 cm = 0,0231 m²) et \(\beta\) le taux de casse (≈ 0,05). - Mortier de jointoiement : dosage 1 ciment : 4 sable : 0,6 eau (mortier M7, résistance ≈ 7 MPa). 3. **Mise en œuvre** : - Humidifier légèrement les briques avant la pose pour éviter l’absorption d’eau du mortier. - Pose à joints décalés d’au moins ¼ de la longueur de la brique. - Utilisation d’un cordeau de maçon pour aligner les rangées. - Joints de mortier lissés à la taloche après prise initiale. > **Règle** : La résistance caractéristique d’un mur en brique se rapproche de : > \[ > f_{ck,\text{mur}} \approx 0,5 \times f_{ck,\text{brique}} > \] > (en raison de la faiblesse des joints). **Exemple chiffré** : Un mur de clôture de 12 m de long, 1,8 m de haut, épaisseur 0,10 m (une brique). - Surface du mur = \(12 \times 1,8 = 21,6\ \text{m}^2\). - Surface d’une face de brique = 0,0231 m². - Nombre de briques théorique = \(21,6 / 0,0231 ≈ 935\). - Avec casse \(\beta = 0,05\) → nombre à commander = \(935 \times 1,05 ≈ 982\) briques. - Épaisseur du joint = 10 mm → volume de mortier : \[ V_{\text{mortier}} = \frac{A_{\text{mur}} \times e_{\text{joint}}}{1-\phi} = \frac{21,6 \times 0,01}{0,6} = 0,36\ \text{m}^3 \] - Dosage (1 ciment : 4 sable : 0,6 eau) → - Ciment = \(0,36 \times \frac{1}{5,6} = 0,064\ \text{m}^3\) ≈ 92 kg. - Sable = \(0,36 \times \frac{4}{5,6} = 0,257\ \text{m}^3\) ≈ 410 kg. - Eau = \(0,36 \times \frac{0,6}{5,6} = 0,0386\ \text{m}^3\) ≈ 38,6 L. ### D. Maçonnerie en parpaings de béton 1. **Champ d’application** : Murs porteurs, murs de refend, cloisons, gaines techniques. 2. **Détermination des quantités** : - Nombre de parpaings = \(\dfrac{A_{\text{mur}}}{A_{\text{face}}} \times (1 + \gamma)\) où \(A_{\text{face}}\) est la surface d’une face de parpaing (ex. 20 cm × 20 cm = 0,04 m²) et \(\gamma\) le taux de perte (≈ 0,03). - Mortier de jointoiement : dosage 1 ciment : 3 sable : 0,5 eau (mortier M5). 3. **Mise en œuvre** : - Vérifier l’aplomb du premier rang avec un niveau à bulle. - Poser les parpaings à joints décalés d’au moins ½ de la longueur. - Remplir les alvéoles avec du béton de remplissage (dosage 1 ciment : 2 sable : 3 gravier : 0,5 eau) pour augmenter la résistance au cisaillement. - Réaliser un chaînage horizontal tous les 0,60 m avec des fers de 8 mm et du béton de liaison. > **Règle** : La résistance caractéristique d’un mur en parpaings remplis se calcule par : > \[ > f_{ck,\text{mur}} = 0,4 \times f_{ck,\text{béton de remplissage}} + 0,6 \times f_{ck,\text{parpaing}} > \] **Exemple chiffré** : Un mur de refend de 8 m de long, 2,7 m de haut, épaisseur 0,20 m (un parpaing). - Surface du mur = \(8 \times 2,7 = 21,6\ \text{m}^2\). - Surface d’une face de parpaing = 0,04 m². - Nombre de parpaings théorique = \(21,6 / 0,04 = 540\). - Avec perte \(\gamma = 0,03\) → nombre à commander = \(540 \times 1,03 ≈ 557\) parpaings. - Épaisseur du joint = 12 mm → volume de mortier : \[ V_{\text{mortier}} = \frac{21,6 \times 0,012}{0,6} = 0,432\ \text{m}^3 \] - Dosage mortier (1 ciment : 3 sable : 0,5 eau) → - Ciment = \(0,432 \times \frac{1}{4,5} = 0,096\ \text{m}^3\) ≈ 138 kg. - Sable = \(0,432 \times \frac{3}{4,5} = 0,288\ \text{m}^3\) ≈ 460 kg. - Eau = \(0,432 \times \frac{0,5}{4,5} = 0,048\ \text{m}^3\) ≈ 48 L. - Volume de béton de remplissage (alvéoles) ≈ 0,10 m³ par m² de mur → \(21,6 \times 0,10 = 2,16\ \text{m}^3\). - Dosage béton de remplissage (1 ciment : 2 sable : 3 gravier : 0,5 eau) → - Ciment = \(2,16 \times \frac{1}{6,5} = 0,332\ \text{m}^3\) ≈ 478 kg. - Sable = \(2,16 \times \frac{2}{6,5} = 0,665\ \text{m}^3\) ≈ 1060 kg. - Gravier = \(2,16 \times \frac{3}{6,5} = 0,998\ \text{m}^3\) ≈ 1590 kg. - Eau = \(2,16 \times \frac{0,5}{6,5} = 0,166\ \text{m}^3\) ≈ 166 L. ### E. Enduits et revêtements de façade 1. **Types d’enduits** : - Enduit de gobetis (accrochage) : dosage 1 ciment : 2 sable : 0,5 eau. - Enduit de corps : dosage 1 ciment : 3 sable : 0,5 eau. - Enduit de finition (taloche lisse ou écrasée) : dosage 1 ciment : 4 sable : 0,5 eau ou utilisation d’un enduit prêt à l’emploi. 2. **Épaisseur recommandée** : 10–15 mm pour le gobetis, 12–20 mm pour le corps, 3–5 mm pour la finition. 3. **Application** : - Humidifier le support avant le gobetis. - Appliquer le gobetis à la taloche, laisser prendre 24 h. - Appliquer le corps en deux passes croisées, lisser à la règle. - Appliquer la finition après 48 h, talocher ou écraser selon l’aspect désiré. 4. **Revêtements** : peinture à la chaux, peinture acrylique, revêtement de type crépi, plaquettes de parement. > **Règle** : Le temps de prise d’un mortier à base de ciment Portland est d’environ 2 h à 20 °C ; il faut protéger l’enduit du soleil direct et du vent pendant les premières 24 h. **Exemple chiffré** : Une façade de 150 m² reçoit un enduit de gobetis (10 mm), de corps (15 mm) et de finition (4 mm). - Volume gobetis = \(150 \times 0,010 = 1,5\ \text{m}^3\). - Volume corps = \(150 \times 0,015 = 2,25\ \text{m}^3\). - Volume finition = \(150 \times 0,004 = 0,6\ \text{m}^3\). - Total enduit = 4,35 m³. - Dosage gobetis (1 ciment : 2 sable : 0,5 eau) → - Ciment = \(1,5 \times \frac{1}{3,5} = 0,429\ \text{m}^3\) ≈ 618 kg. - Sable = \(1,5 \times \frac{2}{3,5} = 0,857\ \text{m}^3\) ≈ 1370 kg. - Eau = \(1,5 \times \frac{0,5}{3,5} = 0,214\ \text{m}^3\) ≈ 214 L. - Idem pour corps et finition (ajuster les proportions). ### F. Armature et béton armé léger (lintels, poteaux) 1. **Lintels en béton armé** : - Dimensions typiques : largeur = épaisseur du mur, hauteur = 1/20 de la portée (min 15 cm). - Armature : 2 fers de diamètre 8 mm en bas, 2 fers de diamètre 6 mm en haut, stirrups de 6 mm tous les 15 cm. - Dosage béton : 1 ciment : 2 sable : 3 gravier : 0,5 eau (C25/30). 2. **Poteaux en béton armé** (pour structures légères) : - Section minimale : 15 cm × 15 cm. - Armature longitudinale : 4 fers de 10 mm. - Armature transversale : stirrups de 6 mm tous les 20 cm. - Dosage béton : même que pour les linteaux. 3. **Mise en œuvre** : - Préparer le coffrage, vérifier l’aplomb et le niveau. - Placer l’armature, maintenir avec des ligatures. - Verser le béton, vibrer pour éliminer les bulles d’air. - Décoffrer après 24 h, cure pendant 7 jours. > **Règle** : La résistance caractéristique du béton C25/30 est \(f_{ck} = 25\ \text{MPa}\) à 28 jours. **Exemple chiffré** : Lintel au-dessus d’une porte de 0,90 m de large, posé sur un mur de 0,20 m d’épaisseur. - Portée effective = 0,90 m + 2 × 0,10 m (appuis) = 1,10 m. - Hauteur du lintel = portée/20 = 0,055 m → on arrête à 0,15 m (minimum réglementaire). - Volume béton = \(0,90 \times 0,20 \times 0,15 = 0,027\ \text{m}^3\). - Dosage (1 ciment : 2 sable : 3 gravier : 0,5 eau) → - Ciment = \(0,027 \times \frac{1}{6,5} = 0,00415\ \text{m}^3\) ≈ 6 kg. - Sable = \(0,027 \times \frac{2}{6,5} = 0,0083\ \text{m}^3\) ≈ 13 kg. - Gravier = \(0,027 \times \frac{3}{6,5} = 0,0125\ \text{m}^3\) ≈ 20 kg. - Eau = \(0,027 \times \frac{0,5}{6,5} = 0,00208\ \text{m}^3\) ≈ 2,1 L. - Armature : 2 × 8 mm bas (A_s = 2 × π × (8/2)²/10000 ≈ 0,0010 m²), 2 × 6 mm haut (A_s ≈ 0,00056 m²), stirrups 6 mm chaque 15 cm (longueur totale ≈ 1,10 m × (1/0,15) × π × 0,006 ≈ 0,14 m). --- ## II. Leçon 8 : Échafaudages de sécurité ### A. Principe et fondement juridique > **Définition** : Un échafaudage est une structure temporaire destinée à soutenir des travailleurs, des matériaux et des outils lors de travaux en hauteur. Au Cameroun, son utilisation est régie par l’arrêté n° 001/MINTP/SG/DGT du 12 janvier 2022 relatif aux échafaudages de sécurité et par la norme NC EC 2‑1‑1 (Échafaudages – Exigences de sécurité). Les échafaudages doivent garantir : - **Stabilité** (résistance au renversement, au glissement et au basculement). - **Capacité de charge** (charge maximale admissible selon la classe d’échafaudage). - **Protection contre les chutes** (garde-corps, plinthes, filets). - **Accès sûr** (échelles, escaliers intégrés, trappes). ### B. Liste des principaux types d’échafaudages pris en compte (2024) | Type d’échafaudage | Description | Classe de charge (kg/m²) | Hauteur maximale autorisée (m) | Conditions d’application | |--------------------|-------------|--------------------------|------------------------------|--------------------------| | Échafaudage fixe (tube et coupler) | Tubes d’acier assemblés par colliers, platines de base, lisses et garde-corps | 200 (classe 3) | 20 | Travaux de façade, gros œuvre, entretien | | Échafaudage roulant | Même structure que le fixe, montée sur roues avec freins | 150 (classe 2) | 12 | Travaux légers, peinture, menuiserie | | Échafaudage suspendu | Plateforme suspendue par câbles à une structure porteuse | 250 (classe 4) | 30 (selon capacité du point d’ancrage) | Travaux sur ponts, silos, façades hautes | | Échafaudage à échelles | Échelles métalliques avec planchers et garde-corps | 100 (classe 1) | 6 | Accès ponctuel, inspections | | Échafaudage spécial (ex. console, cantilever) | Structure en porte-à-faux pour travaux en surplomb | Selon calcul | Selon calcul | Travaux spécifiques (corniches, balcons) | > **Règle de sélection** : Le type d’échafaudage est choisi en fonction de la hauteur de travail, de la charge prévue (personnes + matériaux) et de la durée des travaux. ### C. Mode de calcul de la charge admissible et du montage 1. **Détermination de la charge maximale admissible (CMA)** : \[ \text{CMA} = \frac{F_{\text{autorisée}}}{A_{\text{plateforme}}} \] où \(F_{\text{autorisée}}\) est la force maximale autorisée par la classe (ex. 200 kg/m² × surface de la plateforme) et \(A_{\text{plateforme}}\) la surface effectivement utilisée. 2. **Vérification de la stabilité** : - Moment de renversement dû à la charge : \(M_{\text{charge}} = F_{\text{charge}} \times e\) (excentricité \(e\) entre le centre de gravité de la charge et le bord de la base). - Moment de résistance dû au poids propre et au contrepoids : \(M_{\text{résistance}} = (P_{\text{structure}} + P_{\text{contrepoids}}) \times \frac{b}{2}\) (b = largeur de la base). - Condition : \(M_{\text{résistance}} \geq 1,5 \times M_{\text{charge}}\) (facteur de sécurité 1,5). 3. **Montage** : - Installer les platines de base sur un sol nivelé et compacté (ou sur des madriers si sol meuble). - Monter les standards (tubes verticaux) en respectant l’écartement maximal de 2,0 m (ou selon le fabricant). - Fixer les traverses (tubes horizontaux) à l’aide de colliers de serrage, vérifier le niveau à chaque niveau. - Poser les planchers (planches métalliques ou bois traité) et fixer les garde‑corps (hauteur minimale 1,0 m, plinthe 0,15 m, intermédiaire 0,5 m). - Installer l’accès (échelle intégrée ou escalier) avec une porte anti‑retombée. - Effectuer un essai de charge (charge statique égale à 1,25 × CMA) avant mise en service. 4. **Démontage** : - Retirer les planchers et les garde‑corps en commençant par le niveau supérieur. - Désassembler les traverses puis les standards, en veillant à ne pas provoquer de choc sur les éléments déjà déposés. - Stocker les composants dans un endroit sec, vérifier l’absence de déformation ou de corrosion avant réutilisation. > **Règle de contrôle journalier** : Avant chaque prise de service, le responsable d’échafaudage doit vérifier : l’état des colliers, l’absence de jeu excessif, la fixation des garde‑corps, la propreté des planchers et la présence des signes d’usure (corrosion, fissures). **Exemple complet** : Un échafaudage fixe de classe 3 (200 kg/m²) est installé pour le ravalement d’une façade de 12 m de haut. La plateforme de travail mesure 2,0 m de large et 1,5 m de long. - Surface de la plateforme = \(2,0 \times 1,5 = 3,0\ \text{m}^2\). - CMA théorique = \(200 \times 3,0 = 600\ \text{kg}\). - Charge prévue : 2 ouvriers (80 kg chacun) + 150 kg de matériaux = 310 kg < 600 kg → OK. - Vérification de stabilité : base de l’échafaudage = 2,5 m × 2,5 m (platines). Poids propre estimé = 400 kg. Excentricité de la charge = 0,3 m (charge centrée à 0,3 m du bord). - \(M_{\text{charge}} = 310 \times 0,3 = 93\ \text{Nm}\). - \(M_{\text{résistance}} = (400) \times \frac{2,5}{2} = 400 \times 1,25 = 500\ \text{Nm}\). - \(500 \geq 1,5 \times 93 = 139,5\) → condition satisfaite. - Après montage, un essai de charge avec 1,25 × CMA = 750 kg est appliqué pendant 5 min ; aucune déformation visible → échafaudage déclaré apte. ### D. Obligations déclaratives et contrôles - Le responsable de chantier doit tenir un **registre d’échafaudage** (date de montage, nom du monteur, vérifications quotidiennes, éventuelles interventions de maintenance). - Avant la mise en service, une **déclaration préalable** doit être adressée à l’inspection du travail (formulaire EF‑01) comportant : plan d’implantation, classe de charge, hauteur prévue, nom du monteur qualifié. - En cas de contrôle, l’inspection peut demander : les certificats de formation des monteurs, les procès‑verbaux de vérification de stabilité, les registres de maintenance. - En l’absence de preuve de conformité, une **amende** pouvant aller jusqu’à 500 000 FCFA et une **interdiction d’usage** de l’échafaudage peuvent être prononcées. > **Conseil professionnel** : Un maçon qui utilise un échafaudage roulant pour le rejointoiement d’une façade doit s’assurer que les roues sont bloquées et que le sol est suffisamment porteur (portance ≥ 1,5 t/m²) afin d’éviter tout basculement lors du déplacement latéral de la plateforme. --- ## Synthèse du chapitre - **Maçonnerie traditionnelle** : pierre naturelle, brique cuite, parpaings de béton, enduits, armature légère. - **Calcul des quantités** : volume de pierre/brique/parpaing, volume de mortier (dosage ciment‑sable‑eau), volume de béton de remplissage ou de linteau. - **Dosages types** : mortier M5 (1 c : 3 s : 0,5 e), mortier M7 (1 c : 4 s : 0,6 e), béton C25/30 (1 c : 2 s : 3 g : 0,5 e). - **Règles de mise en œuvre** : joints décalés, contrôle d’aplomb et de niveau, cure du mortier, vibrage du béton, respect des temps de prise. - **Échafaudages de sécurité** : types (fixe, roulant, suspendu, à échelles, spécial), classes de charge, vérification de stabilité (moment de résistance ≥ 1,5 × moment de charge), montage/démontage selon l’arrêté du 12 janvier 2022. - **Obligations** : registre d’échafaudage, déclaration préalable à l’inspection du travail, conservation des justificatifs de formation et de maintenance. - **Sécurité professionnelle** : EPI obligatoires (casque, gants, chaussures de sécurité, harnais pour travail en hauteur), interdiction d’utiliser des matériaux de chantier comme charges de lestage sans vérification, contrôle quotidien des colliers et des garde‑corps. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | Maçonnerie | Assemblage d’éléments unitaires (pierres, briques, parpaings) liés par un mortier ou un béton pour constituer des ouvrages porteurs ou de remplissage. | | Gobetis | Première couche d’enduit d’accrochage, généralement riche en ciment, permettant l’adhérence des couches suivantes. | | Enduit de corps | Couche intermédiaire d’enduit, assurant l’épaisseur et la planéité du revêtement. | | Enduit de finition | Dernière couche d’enduit, donnant l’aspect final (lisse, écrasé, taloché). | | Mortier | Mélange de liant (ciment, chaux), de sable et d’eau, utilisé pour assembler les éléments de maçonnerie. | | Béton armé léger | Béton armé utilisé pour des éléments de petite portée (lintels, poteaux) dans des ouvrages de maçonnerie. | | Échafaudage fixe | Structure tubulaire assemblée par colliers, destinée à rester en place pendant toute la durée des travaux. | | Échafaudage roulant | Échafaudage fixe monté sur roues avec freins, permettant des déplacements horizontaux. | | Échafaudage suspendu | Plateforme suspendue par câbles à une structure porteuse, utilisée pour les travaux en grande hauteur. | | Classe de charge | Catégorie d’échafaudage définissant la charge maximale admissible par unité de surface (kg/m²). | | Moment de renversement | Produit d’une force par son bras de levier par rapport à un point de basculement potentiel. | | Facteur de sécurité | Rapport entre la résistance théorique et la charge d’utilisation, généralement fixé à 1,5 pour les échafaudages. | | Registre d’échafaudage | Document consignant les dates de montage, les vérifications quotidiennes, les interventions de maintenance et les noms des monteurs qualifiés. | | Déclaration préalable (EF‑01) | Formulaire à adresser à l’inspection du travail avant la mise en service d’un échafaudage, décrivant ses caractéristiques et son monteur. | | EPI | Équipements de Protection Individuelle (casque, gants, chaussures de sécurité, harnais, lunettes de protection). | | Cure | Processus de maintien de l’humidité du béton ou du mortier pendant les premières heures/jours afin d’assurer une bonne prise et résistance. | | Vibrage | Action mécanique permettant d’éliminer les bulles d’air dans le béton frais, augmentant sa densité et sa résistance. | | Joint décalé | Décalage des joints verticaux d’une rangée à l’autre d’au moins un quart de la longueur de l’élément unitaire (pierre, brique, parpaing). | | Platine de base | Élément répartiteur de charge placé sous les standards d’un échafaudage pour assurer une bonne répartition au sol. | | Garde‑corps | Barrière de protection installée le long des plateformes d’échafaudage pour prévenir les chutes de personnes. | | Plinthe | Élément inférieur du garde‑corps empêchant le glissement des outils ou des matériaux. | | Échafaudage spécial | Structure conçue pour des configurations particulières (cantilever, console) lorsqu’un échafaudage standard ne peut être utilisé. | --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Calcul de quantités pour un mur en parpaings avec linteau **Situation** : Un mur de refend en parpaings de béton de 6 m de long, 2,8 m de haut et 0,20 m d’épaisseur doit être réalisé. Au-dessus d’une porte de 0,90 m de large, un linteau en béton armé est prévu. **Données** : - Parpaings : dimensions 20 cm × 20 cm × 40 cm (L × l × h). - Épaisseur du joint de mortier = 12 mm. - Dosage mortier = 1 ciment : 3 sable : 0,5 eau (M5). - Linteau : portée effective = 1,10 m (porte + deux appuis de 0,10 m), hauteur = 0,15 m, largeur = épaisseur du mur = 0,20 m. - Dosage béton linteau = 1 ciment : 2 sable : 3 gravier : 0,5 eau (C25/30). **Calcul demandé** : 1. Nombre de parpaings nécessaires (avec perte de 3 %). 2. Volume de mortier nécessaire. 3. Volume de béton nécessaire pour le linteau. 4. Quantités de ciment, sable, gravier et eau pour le mortier et le béton linteau. **Corrigé** : 1. **Nombre de parpaings** - Surface du mur = \(6 \times 2,8 = 16,8\ \text{m}^2\). - Surface d’une face de parpaing = \(0,20 \times 0,20 = 0,04\ \text{m}^2\). - Nombre théorique = \(16,8 / 0,04 = 420\) parpaings. - Avec perte \(\gamma = 0,03\) → nombre à commander = \(420 \times 1,03 = 433\) parpaings (on arrondit à 434 pour avoir un nombre pair). 2. **Volume de mortier** - Épaisseur du joint = 0,012 m. - Volume de mortier = \(\dfrac{A_{\text{mur}} \times e_{\text{joint}}}{1-\phi}\) avec \(\phi = 0,4\). - \(V_{\text{mortier}} = \dfrac{16,8 \times 0,012}{0,6} = \dfrac{0,2016}{0,6} = 0,336\ \text{m}^3\). 3. **Volume de béton pour le linteau** - Volume = longueur × largeur × hauteur = \(1,10 \times 0,20 \times 0,15 = 0,033\ \text{m}^3\). 4. **Quantités de matériaux** **Mortier (M5)** : - Ciment = \(0,336 \times \frac{1}{1+3+0,5} = 0,336 \times \frac{1}{4,5} = 0,0747\ \text{m}^3\) ≈ 108 kg. - Sable = \(0,336 \times \frac{3}{4,5} = 0,224\ \text{m}^3\) ≈ 358 kg. - Eau = \(0,336 \times \frac{0,5}{4,5} = 0,0373\ \text{m}^3\) ≈ 37,3 L. **Béton linteau (C25/30)** : - Ciment = \(0,033 \times \frac{1}{1+2+3+0,5} = 0,033 \times \frac{1}{6,5} = 0,00508\ \text{m}^3\) ≈ 7,3 kg. - Sable = \(0,033 \times \frac{2}{6,5} = 0,0102\ \text{m}^3\) ≈ 16,3 kg. - Gravier = \(0,033 \times \frac{3}{6,5} = 0,0152\ \text{m}^3\) ≈ 24,3 kg. - Eau = \(0,033 \times \frac{0,5}{6,5} = 0,00254\ \text{m}^3\) ≈ 2,5 L. **Réponse** : 434 parpaings, 0,336 m³ de mortier (108 kg ciment, 358 kg sable, 37 L eau), 0,033 m³ de béton linteau (7 kg ciment, 16 kg sable, 24 kg gravier, 2,5 L eau). --- ### Exercice 2 – Vérification de la stabilité d’un échafaudage fixe **Situation** : Un échafaudage fixe de classe 3 (200 kg/m²) est installé pour le ravalement d’une façade de 10 m de haut. La plateforme de travail mesure 1,8 m de large et 2,0 m de long. La charge prévue comprend deux ouvriers (80 kg chacun) et 200 kg de matériaux. La base de l’échafaudage est constituée de platines carrées de 2,5 m de côté. **Données** : - Masse propre de l’échafaudage estimée = 350 kg. - Excentricité de la charge par rapport au bord de la base = 0,4 m (charge centrée à 0,4 m du bord extérieur). - Facteur de sécurité requis = 1,5. **Calcul demandé** : 1. Charge maximale admissible (CMA) de la plateforme. 2. Vérifier que la charge prévue ne dépasse pas la CMA. 3. Calculer le moment de renversement dû à la charge et le moment de résistance du poids propre. 4. Conclure sur la conformité de l’échafaudage au regard du facteur de sécurité. **Corrigé** : 1. **CMA de la plateforme** - Surface = \(1,8 \times 2,0 = 3,6\ \text{m}^2\). - CMA = \(200 \times 3,6 = 720\ \text{kg}\). 2. **Charge prévue** - Ouvriers : \(2 \times 80 = 160\ \text{kg}\). - Matériaux : 200 kg. - Total = 360 kg < 720 kg → la charge est admissible. 3. **Moments** - Moment de renversement : \(M_{\text{charge}} = F_{\text{charge}} \times e\). \(F_{\text{charge}} = 360\ \text{kg} \times 9,81\ \text{m/s}^2 ≈ 3532\ \text{N}\). \(M_{\text{charge}} = 3532 \times 0,4 = 1413\ \text{Nm}\). - Moment de résistance (poids propre) : \(F_{\text{poids}} = 350\ \text{kg} \times 9,81 = 3434\ \text{N}\). Le bras de levier du poids propre par rapport au bord extérieur est la moitié de la base : \(b/2 = 2,5/2 = 1,25\ \text{m}\). \(M_{\text{résistance}} = 3434 \times 1,25 = 4292\ \text{Nm}\). 4. **Vérification du facteur de sécurité** - Rapport \(M_{\text{résistance}} / M_{\text{charge}} = 4292 / 1413 ≈ 3,04\). - Comme 3,04 ≥ 1,5, l’échafaudage satisfait au critère de stabilité. **Conclusion** : L’échafaudage est correctement dimensionné et stable pour la charge prévue. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de bonne pratique / sécurité | |----|------------------|-------------|------------------------------------| | 1 | Oublier de prévoir un joint de mortier d’épaisseur suffisante (ex. 5 mm au lieu de 10–15 mm). | Faiblesse du mur, infiltration d’eau, risque de fissuration. | Respecter une épaisseur de joint de 10–15 mm pour la pierre et la brique, 12 mm pour les parpaings. | | 2 | Utiliser un mortier trop riche en ciment (ex. 1 c : 1 s) pour des travaux de remplissage. | Retrait excessif, fissures, mauvaise adhérence aux éléments. | Utiliser les dosages normalisés (M5, M7) selon l’exposition et la résistance requise. | | 3 | Ne pas vérifier l’aplomb du premier rang de parpaings ou de briques avant de poursuivre la montée. | Déviation cumulative, mur non vertical, risque d’effondrement. | Contrôler l’aplomb à chaque 3 à 4 rangs avec un niveau à bulle ou un fil à plomb. | | 4 | Monter un échafaudage sur un sol meuble sans madriers ou plaques de répartition. | Affaissement de la base, perte de stabilité, basculement. | Poser les platines de base sur des madriers de bois traité ou des plaques d’acier si la portance du sol est inférieure à 1,5 t/m². | | 5 | Oublier d’installer les garde‑corps ou de les fixer correctement. | Chute de hauteur, blessures graves voire mortelles. | Installer des garde‑corps d’une hauteur minimale de 1,0 m, avec plinthe de 0,15 m et intermédiaire à 0,5 m, vérifier la solidité des fixations avant chaque utilisation. | | 6 | Utiliser des tubes d’échafaudage présentant de la corrosion ou des déformations visibles. | Rupture sous charge, effondrement de l’échafaudage. | Inspecter visuellement tous les éléments avant montage ; rejeter tout tube présentant une perte de section > 10 % ou une déformation plastique. | | 7 | Ne pas réaliser d’essai de charge avant la mise en service d’un échafaudage de grande hauteur. | Découverte tardive d’une sous‑dimensionnement, risque d’accident. | Effectuer un essai de charge statique égale à 1,25 × CMA pendant au moins 5 min avant chaque utilisation quotidienne. | | 8 | Laisser des matériaux ou des outils traîner sur les planchers d’échafaudage. | Risque de glissement, chute d’objets sur les travailleurs en dessous. | Maintenir les planchers dégagés ; utiliser des garde‑ outils ou des filets de rétention si nécessaire. | | 9 | Ne pas consigner les vérifications quotidiennes dans le registre d’échafaudage. | Impossibilité de prouver la conformité lors d’un contrôle administratif. | Remplir le registre après chaque quart de travail : date, nom du vérificateur, observations, actions correctives. | | 10 | Utiliser l’échafaudage comme support de stockage de matériaux lourds (ex. palettes de parpaings) au-delà de sa classe de charge. | Surcharge, déformation permanente, risque d’effondrement. | Respecter strictement la classe de charge indiquée ; prévoir des zones de stockage au sol ou sur des plateformes dédiées. | --- *Fin du cours.*