Méthodes de construction des Escaliers

Comme tout produit et technique, les matériaux de construction et leur mise ceuvre ont évolué et évoluent chaque jour. Ces évolutions que nous devons intégrer répondent a une série d’exigences: réglementations et normes, attentes du client sur un bon rapport qualité/prix, de I’architecte sur la qualité el la pérennité de I’ouvrage qu’il concoit, de I’entrepreneur pour garder sa place sur le marche, du fabricant pour rester competitif…

C’est évidemment sur le terrain que chaque matériau et chaque technique doivent faire leurs preuves. Le role de I’entreprise et de I’ouvrier est alors primordial dans le processus d’evolution car c’est sur chantier que les problemes se posent et que de nouvelles solutions émergent.

Dans ce contexte, les différents manuels disponibles constituent une référence actualisée de la technologie du gros ceuvre autour de la construction d’une maison unifamiliale et autour de la modification d’un édifice existant.

Méthodes de construction du gros ceuvre:

Avant I’acte de batir,
Terrassements, fondations et ouvrages contre terre,
Egouttage et réservoirs enterrés,
Murs d’élévation et de facades (2 parties),

• Planchers portants,
• Escaliers,
• Cheminées, ventilation et gaines techniques,
• Toitures (2 parties),
• Les abords de la maison.

Méthodes de modification du gros ceuvre:

• Avant I’acte de modifier,
• Rénovation,
• Transformation,
• Démolition – Déconstruction,
• Isolation thermique d’un batiment existant.

Les ouvrages sur la modification du gros oeuvre abordent les points importants et tentent, malgré la grande spécialisation dans ce secteur, d’étre le plus exhaustif possible; la lecture se veut aisée et agrémentée d’illustrations explicatives ou techniques.

En complétant ainsi la série de ses éditions. le Fonds de Formation professionnelle de la Construction qui a notamment comme tache I’amélioration de a qualité de la formation professionnelle a renforcé la panoplie des moyens mis a disposition des travailleurs, futurs travailleurs et formateurs pour atteindre cet objectif.

Ce manuel de méthodes de construction gros ceuvre a été élaboré par le Centre interdisciplinaire de tormation de Formateurs de I’Université de Liége (CIFFUL) a la demande du Fonds de Formation professionnelle de la Construction (FFC) qui en a financé a conception et l’édition.

L’ouvrage : été concu, rédigé et illustré par l’équipe du CIFFUL composée de K. Bovy, E. Vandebroek et J.-M. Guillemeau, en collaboration avec Ph. Meyfroidt et L. Du Four.

La mise au net infographique a été realisée par Guy Raes Art & Formation.

Nous remercions M. et M™ Dethier-Seré et M. E. Vandebroek, poUl les plans et les photographies de I’habitation utilisée a titre d’illustration.

PRELIMINAIRE

Les dimensions mentionnées sont pour la plupart reprises dans des réglementations (STS 54, NBN EN 3509), RGPT, arrété royal du 07/07/94…).

Ces obligations assurent la sécurité dans les escaliers et les circulations et sont applicables a tous les escaliers saut aux escaliers d’habitations privées unifamiliales.

1.DÉFINITION ET FONCTIONS DE L’ESCALIER

L’escalier est un élément de circulation verticale (oblique). I liaisonne les différents niveaux permettant de passer a pied d’un espace a I’autre par I’intermédiaire d’une suite de plans horizontaux appelés x marches>.

Alors qu’une circulation en légére pente est plus accessible et moins fatigante que I’escalier (voir INCLINAISONS), celui-ci a I’avantage d’avoir une occupation au sol beaucoup plus petite et donc souvent plus économique.

De plus, devant souvent démarrer et aboutir a des endroits superposés, il reste un moyen rapide pour changer de niveau.

Outre la fonction premiere de relier les espaces, les escaliers ont leur fonction propre liée a I’utilisation et I’attribution de chacun. On peut distinguer les escaliers de collectivité (escaliers publics, de bureaux, d’écoles, d’immeubles a appartements….), les escaliers privés, les escaliers principaux, de service ou de secours, les escaliers d’apparat, les escaliers menant au grenier, la cave, etc.

Un escalier demande un milieu construit adapté a ses dimensions mais aussi aux exigences de stabilité (fig. 1.b et c).

CAGE D’ESCALIER

La cage d’escalier est le volume construit réservé pour placer I’escalier. Elle peut ne contenir que I’escalier et ses paliers et donc se limiter a une surface minimale mais elle peut également comporter des espaces vides, des couloirs, des mezzanines, des passerelles…

L’espace central de I’escalier autour duquel I’escalier se développe et, plus généralement, le coté de I’escalier tourné vers le vide donc visible et vers lequel est pla-cée la rampe, se nomme le jour. II peut ne pas exister de jour a un escalier (lorsque des murs enserrent les volées d’escalier) ou au contraire, dans le cas d’escalier libre, se situer de part et d’autre des marches.

Il y a une interdépendance entre la cage d’escalier et I’escalier lui-méme selon sa fonction ; un escalier d’ accueil ne se place pas dans une cage d’escalier étroite et inversement, un escalier de service na pas besoin de luxe. Dans une habitation, la cage d’escalier est souvent intimement liée au hall d’entrée.

Pour des raisons de sécurité, la cage d’escalier d’immeubles d’habitations collectives, de bureaux ou, plus généralement, accessible au public, doit etre prévue pour contenir un escalier de secours et doit donc avoir, avec les portes d’acces, une resistance au feu minimale selon I’avis des pompiers.

TREMIE

La trémie d’escalier est le trou laissé dans un plancher pour permettre le positionnement de I’escalier et son utilisation. Elle peut etre moins longue que l’étendue de I’escalier et doit toujours etre aussi large que I’emmarchement ; pour permettre la continuité de la rampe, la largeur de la trémie est supérieure a la largeur de I’escalier (voir 6. DIMENSIONNEMENT DE L’ESCALIER, 6.1 GENERALITES).

Tres souvent la trémie est plus grande que I’escalier de maniere a mettre I’escalier en valeur ou servir de puits de lumiere.

La maniere dont les planchers sont interrompus doit étre adaptée pour chaque type de plancher éventuellement par un enchevétrement adéquat (voir le fasci- cule PLANCHERS). De plus, la finition (structurelle ou esthétique) des planchers au niveau des trémies et paliers doit permettre la fixation des volées d’escaliers et des garde-corps. Lors de conception et de la réalisation, il faut une cohérence entre ces deux éléments (finition et fixation) mais également une compatibilité entre les matériaux et les charges.

En dehors du choix esthétique, I’escalier doit répondre a des criteres de confort et de sécurité.

Confort

L’utilisation d’un escalier doit se faire aisément, confortablement avec le moins d’effort possible. Pour cela il faut conserver la méme cadence du pas, sur T’ensemble de I’immeuble, ce qui nécessite une grande rigueur dans son execution (voir 6. DIMENSIONNEMENT ET TRACE DE L’ESCALIER). Lorsque la hauteur d’un étage I’exige, on construit un ou plusieurs paliers hauteur d’un étage T’exige, on construit un ou plusieurs paliers ou repos d’escaliers intermédiaires.

La notion de confort reste évidemment subjective et dépend également de sa situation : on admet un escalier moins confortable menant a la cave ou au

grenier mais inversement, on veille a un escalier public tres confortable. La notion de confort est directement liée a la forme et a I’inclinaison de I’escalier.

Sécurité

L’escalier doit permettre aux utilisateurs de se rendre d’un étage a l’autre en toute sécurité. II doit étre suffisamment solide et facilement praticable.

Le degré de sécurité nécessaire implique une typologie particuliere de I’escalier mais également de son environnement : garde-corps, cage d’escalier… Palier

Un escalier sur est aisé a parcourir et doit etre convenablement éclairé. Un garde-corps correctement placé doit assurer la sécurité des personnes contre les risques de chutes. Pour les batiments soumis a I’avis des pompiers, il ne peut y avoir aucune tolérance dans la réalisation de I’escalier que ce soit sur les contraintes dimensionnelles (giron, emmarchement…) ou de résistance au feu.

2.TYPOLOGIE

C’est, avant tout, les fonctions de I’escalier qui caractérisent sa typologie : sa position dans le batiment, sa forme en plan, son inclinaison mais aussi ses matériaux (voir ci-apres) et son degré de confort et de sécurité.

2.1. SELON LA SITUATION

L’escalier est généralement situé au centre des circulations horizontales et a proximité des autres circulations verticales que sont les ascenseurs, les escalators (escaliers mécaniques) et les rampes (plans inclinés). Dans certains cas de grands couloirs d’évacuation de secours, de séparation de parties publique et privée, les escaliers sont répartis dans ou pres des batiments selon les besoins et exigences.

Un escalier peut etre libre (ne touchant le batiment qu au niveau des paliers de départ et d’arrivée) ou dans une cage, ce qui est souvent le cas pour des immeubles d’habitations collectives ou des batiments administratifs.

On distingue beaucoup de sortes d’escaliers en fonction de leur emplacement ; extérieur, intérieur ; escalier principal, secondaire ; de cave, de sous-sol, de grenier…

A. LES ESCALIERS EXTÉRIEURS

Les escaliers extérieurs doivent présenter quelques caractéristiques particulieres quant a la sécurité et a la pérennité. Les matériaux utilisés doivent résister, en nécessitant un entretien minimal, aux attaques de végétaux (champignons, mousses…) et d’insectes (pour le bois) mais surtout a tous les temps : aux intempéries (gel et pluie) et a I’ensoleillement.

Les marches doivent en plus assurer la sécurité des usagers en présentant les consignes suivantes:

0 des nez de marche et/ou des marches antidérapants ou structurés (toles larmées, stries sur bois et sur pierre…) une petite déclivité (+ 10 mm) pour empécher l’eau de stagner dans la structure.

Assez fréquemment, les escaliers de secours sont concus a I’extérieur pour évacuer les immeubles en cas d’incendie, les escaliers intérieurs ne pouvant plus étre utilisés sans précautions de cloisonnement couteuses (portes coupe-feu, etc. : se référer aux normes concernant les immeubles publics).

B. LES ESCALIERS SPÉCIAUX

Les escaliers spéciaux a faible encombrement au sol pour locaux a fréquentation réduite : escamotable, coulissant, télescopique, échelle de meunier ou marches découpées…

L’échelle de meunier (fig. 2.1.a) est un escalier dont les limons forment un angle assez raide de 45° a 75° avec I’horizontale.

Anciennement d’usage courant, il est concu pour une utilisation limitée ou par manque de place.

La hauteur des marches peut atteindre maximum 200 mm (20 cm) et le giron minimum 150 mm (15 cm). L’échelle de meunier est rarement réalisée avec des contremarches.

L’escalier a pas japonais ou a marche décalée (fig. 2.1.b), tout comme I’échelle de meunier, est concu pour une utilisation limitée ou par manque de place.

On ne peut I’utiliser que d’une seule maniere. On aborde I’escalier toujours du méme pied ce qui le rend peu sécurisant. est plus confortable que ‘échelle de meunier car le pied, qui se pose sur une marche sur deux, a plus de place.

La pente varie de 45° a 65°.

L’escalier escamotable (fig. 2.1.c) est prévu pour donner acces a des espaces non habitables. II peut se ranger sur la trappe d’acces de plusieurs manieres: droit, coulissant, pliable en plusieurs parties, télescopique…

Pour tous ces escaliers d’utilisation restreinte, la largeur minimum est de 600 mm.

L’escalier à pas japonais doit toujours etre abordé avec le méme pied. Dans ce cas-ci:

• le pied droit abordera toujours 1^er marche (puis la 3^e, 5^e, 7^e…),
• le pied gauche, la 2^eme (puis la 4^e, 6^e, 8^e…).

2.2. SELON LA FORME

(fig. 2.2)

I existe des escaliers a gradins réguliers, a une ou plusieurs volées appelés escaliers droits, escaliers a quart ou demi-tournant, avec marches balancées ou non (voir tracé d’un escalier balancé), avec paliers de repos ou non, escaliers hélicoidaux, escaliers obliques…

L’escalier peut étre constitué d’une ou plusieurs volées droites, de volées obliques, courbes ou en colimacon (hélicoidal, a vis).

Sur plan carré, rectangulaire, rond, ovale, en L, en T…

L’escalier droit est un escalier dont tous les bords de marche sont perpendicu- laires a la ligne de foulée rectiligne.

L’escalier d’angle est un escalier dont la marche de départ et la marche paliere forment un angle généralement de 90° sauf dans le cas des escaliers obliques.

Le changement de direction peut etre réalisé par un palier intermédiaire, par quartiers tournants dont les marches sont balancées ou non.

2.3. SELON L INCLINAISON

(fig. 2.3 : pentes usuelles pour rampes, escaliers libres, escaliers de maisons, escaliers de machines et échelles d’apres le guide de construction de E. NEUFERT)

Les rampes et certains escaliers publics ont une pente inférieure a 24°.

• Les escaliers habituels dans une habitation ont une pente variant entre 24° et 40° (+ ou – 37°).
• Les escaliers secondaires, de caves ou de greniers peuvent avoir des pentes entre 40° et 45°.
• Les échelles de meunier, les escaliers a marches décalées ou a pas japonais peuvent avoir des pentes entre 45′ et 75°.
• Les échelles simples se situent entre 75° et 90°.

Pentes usuelles pour rampes, escaliers libres, Escaliers habituels dans escaliers de maisons, escaliers de machines une habitation et échelles d’apres le guide de construction 24°y de E. Neufert.

3.STRUCTURE PORTANTE

3.1. FONDATION SUR SOL

La fondation sur sol est principalement utilisée pour les escaliers extérieurs servant a se déplacer entre différents niveaux du terrain. Les marches sont généralement réalisées en pierre ou a I’aide d’éléments en béton et reposent sur une fondation continue.

Voir le fascicule ABORDS DE LA MAISON.

Lorsque Ia structure portante des marches est réalisée par de la maconnerie ou une paillasse, celles-ci peuvent elles-mémes reposer directement sur des fonda- tions linéaires propres (voir le fascicule TERRASSEMENTS, FONDATIONS ET OUVRAGES CONTRE TERRE).

3.2. MACONNERIE

Les marches peuvent reposer directement dans ou sur la maconnerie.

Les charges sont ainsi supportées et reportées par les murs jusqu’aux fondations.

Lorsque I’encastrement est suffisamment profond et/ou solide, les marches peuvent étre en porte-a-faux a l’autre extrémité.

De maniere générale, on parle de mur d’échiffre lorsqu’un mur coté jour borde I’escalier et lui sert d’appui (fig. 3.2).

Le support de marches en voute que I’on construisait auparavant est avantageusement remplace par un ouvrage en béton armé tel que la paillasse.

3.3. PAILLASSE EN BETON ARME

La paillasse est une dalle en béton armé inclinée qui supporte le poids propre de I’escalier ainsi que les surcharges (les personnes empruntant I’escalier, les objets déplacés tels que meubles…). Les charges sont reportées aux murs, latéralement, et/ou aux paliers de départ et d’arrivée (éventuellement aux paliers intermédiaires), directement sur le plancher portant ou au moyen de poutres.
Voir 10.3

ESCALIER A PAILLASSE.

3.4. LIMONS

Les limons sont des éléments de structure (poutres) inclinés qui supportent les marches. IIs reportent les charges sur les paliers. Le limon de jour est situé du coté du vide et le limon de mur est situé du coté de la paroi verticale. Lorsque le limon est contre un mur et soutenu directement par celui-ci, on parle de faux limon.

On distingue deux types de liaison marches/limons :

• les marches sont fixées latéralement aux limons de telle sorte que leurs extré-mites sont cachées. On parle d’escalier la francaise (fig. 3.4.a). Le type de fixation dépend des matériaux utilisés;
• les marches sont posées sur le limon. Le profil crée une crémaillere laissant le profil des marches visibles. On parle d’escalier a I’anglaise (fig. 3.4.b).

En plus des limons situés aux extrémités, cette technique est utilisée pour les limons centraux et parfois pour le limon de jour uniquement (fig. 3.4.c et d).

3.5. POTEAUX

Les poteaux sont des éléments structurels verticaux servant a reporter les charges de I’escalier sur un plancher et a assurer la liaison solide entre différents éléments de I’escalier (départ du limon, jonction de limons de volées perpendiculaires…) (fig. 3.5).

3.6. NOYAU

(fig. 3.6)

Le noyau (ou fut) est le poteau de structure central d’un escalier hélicoidal sur lequel les marches sont posées sur une de leurs extrémités ou fixées en porte-a-faux ou encore sur un limon extérieur.

Pour des raisons de résistance, il est couramment réalisé en métal mais également en bois ou en pierre (voir exemples selon les matériaux).

3.7. ESCALIER SUSPENDU

(fig. 3.7)

Alors que les structures portantes citées ci-avant résistent principalement aux efforts de compression et de flexion pour les limons, il est possible de supporter un escalier, et plus précisément les marches, a I’aide d’éléments travaillant en traction. Si beaucoup de matériaux peuvent étre utilisés, les tirants sont réalisés en métal qui offre le plus d’avantages en rapport de résistance/finesse/cout.

Ce systeme est utilisé du cote jour de I’escalier en faisant fonction de garde-corps. Le plancher, auquel sont suspendues les marches, doit étre adapté a cette surcharge. Coté mur, les marches peuvent étre encastrées ou, plus simplement, supportées par des consoles métalliques.

4.MARCHES

(fig. 4.a et b, voir également fig. 1.a)

Les marches sont les surfaces horizontales sur lesquelles on appuie pied pour se déplacer dans un escalier. On appelle plan de marche ou pas la face supérieure. Les marches d’une méme volée ont une dénivellation réguliere.

Elles doivent reposer sur une structure solide. On parle de marches consoles lorsqu’elles sont supportées en porte-a-faux.

Les marches trop souples telles qu’en bois sont renforcées (par exemple, a I’aide de plats ou de consoles métalliques).

Les marches doivent etre suffisamment solides aux surcharges d’utilisation et aux chocs mais également résister a I’usure et tout particulierement le bord qui est plus sollicité. Ce bord doit également etre non glissant.

Lorsqu’on emprunte un escalier, les pas sur les marches provoquent des bruits et trans- mettent les bruits d’impact a la structure ; la conception et la fabrication d’un escalier doivent tenir compte des exigences a ce niveau.

Les contremarches sont les parties verticales (ou légerement obliques) entre les marches. Les contremarches ont des roles multiples:

• comme structure, lorsque la contremarche transmet les efforts d’une marche a l’autre ;
• comme finition pour paillasse en béton, tole métallique pliée par exemple ;
• comme sécurité, lorsque résistance au feu est exigée ou souhaitée et pour éviter les chutes d’objet ;
• comme confort, lorsqu’on doit isoler du froid, du bruit ou méme du regard.

Le nez de marche est la partie de la marche qui surplombe la marche inférieure et donc dans le cas d’un escalier « fermé », la partie qui surplombe la contremarche. Cet élément n’est pas indispensable mais il sert a élargir la surface de la marche.

Le recouvrement ou la saillie est la valeur de I’avancement du nez de la marche variant de 40 a 60 mm. La piece moulurée appliquée au-dessous du nez de la marche et contre la contremarche des escaliers en bois est appelée le listel.

faut noter que le terme nez de marche est parfois utilisé de maniere générale pour parler du bord de la marche, qu’il y ait recouvrement ou non.

La marche de départ est la marche inférieure de I’escalier ou d’une volée.

Elle peut etre exécutée dans d’autres matériaux que I’escalier lui-méme, souvent plus résistants car cette marche est plus sollicitée que les autres par le pivotement des pieds, par le nettoyage du sol…

La marche paliere (ou plaquette d’arrivée pour les escaliers en bois) est le dernier élément de I’escalier qui le relie au palier et doit etre située exactement au méme niveau que celui-ci. Pour le confort, la marche paliere doit étre profonde d’au minimum la saillie du nez de marche ; pour des facilités de fixation et pour des raisons d’équilibre esthétique, elle aura généralement un minimum de 100 mm Le collet est la largeur de la marche mesurée sur le limon de jour.

Dans le cas d’escalier balancé ou hélicoidal, le collet correspond a I’extrémité étroite des marches. La queue désigne, a I’opposé du collet, I’extrémité la plus large d’une marche balancée ou d’un escalier hélicoidal (fig. 4.c).

Le palier est I’espace de repos situé entre deux volées ou de maniere générale au départ et a I’arrivée d’une volée.

permet de casser le rythme lorsque le nombre de marches est trop important (> 17 marches), de changer de direction, de donner acces a une porte…

La volée d’escalier est une suite ininterrompue de marches faisant partie d’un escalier et située entre deux paliers consécutifs.

5.MAIN COURANTE ET GARDE-CORPS

(fig. 5.a, voir également fig. 1.a)

La rampe d’escalier est un ouvrage facilitant ou sécurisant la circulation niveau de la volée d’escalier. Coté mur, la rampe est constituée d’une main rante. Coté jour, elle est constituée d’un garde-corps oblique surmonté d’une main courante.

La main courante est un élément constructif linéaire, paralléle a I’inclinaison de la circulation, destinée a etre tenue manuellement pour :

• éviter les chutes suite a un faux pas ,
• faciliter la montée d’une volée ou d’un plan incliné ;
• faciliter la marche sur un plan horizontal (palier, mezzanine, couloir….) ;
• assurer la descente.

Idéalement, la main courante de I’escalier doit etre interrompue le moins possible, éventuellement aux paliers et aux changements de direction.

Selon la fonction, la typologie et I’emmarchement de T’escalier, il faut pourvoir I’escalier d’une ou de plusieurs mains courantes. Pour les escaliers assez larges, on prévoit une main courante de part et d’autre des marches. Pour les escaliers trés larges (publics ou de prestige), une main courante intermédiaire peut etre prevue ou méme etre imposée pour des raisons de sécurité.

La main courante et ses fixations au mur, au sol ou sur le garde-corps sont soumis a des efforts importants ils doivent etre solides et résister a des tractions et pressions importantes.

La hauteur de la main courante dépend de sa situation et des usagers. Une hauteur confortable pour les plans horizontaux et inclinés (maximum 15 %) est de 800 mm tandis que pour une volée d’escalier, elle est de 900 mm, calculée a partir du nez. Plus que les impératifs de confort, c’est la sécurité au niveau des garde-corps qui détermine la hauteur de la main courante (voir ci-apres).

Dans les endroits fréquentés par les enfants, il n’est pas superflu de doubler la main courante un niveau intermédiaire (500 a 600 mm).

La main courante d’un escalier peut etre remplacée par des barres verticales avec le risque de devoir lacher prise a presque chaque marche ; c’est le cas avec les escaliers suspendus et naturellement lorsque les enfants se tiennent aux barreaux de la rampe coté jour.

II faut veiller a permettre une prise facile de la main courante en laissant un espace libre latéral de 40 mm avec tout autre ouvrage (mur, limon trainant, limon d’une autre volée…) et en choisissant un profil adapté.

Le profil peut etre rectiligne a bords adoucis, circulaires ou encore de forme complexe, respectant les dimensions de la main. II faut éviter les arétes saillantes et privilegier les courbes. La norme exige une largeur maximale de 60 mm et des aretes au rayon de courbure minimal de 7 mm. Comme pour les autres mesures, celles-ci peuvent etre adaptées pour les maisons unifamiliales et evidemment pour les mains courantes d’enfants.

On réalise des mains courantes dans toutes les matiéres solides possibles telles que le bois, le métal ou la pierre ; il) faut proscrire les matiéres flexibles telles que la corde.

Dans une maison d’habitation, la main courante est généralement réalisée dans la méme matiere que I’escalier et/ou que le garde-corps.

Le garde-corps est un ouvrage, cote jour, qui protége des chutes dans le vide en remplissant totalement ou partiellement la hauteur de protection. Parfois en matériaux lourds, le garde-corps est le plus souvent réalisé a I’aide d’éléments assembles. II est généralement termine en partie supérieure par la main courante.

Matériaux lourds maconnés on béton coulé

La réalisation de garde-corps de ce type ne peut se faire de maniere improvisée.

Le poids propre doit impliquer des ouvrages spécifiques tels que des poutres.

Ce type de garde-corps est plutot utilisé pour un escalier extérieur, pour un escalier avec paillasse en béton armé, en prolongation de mur d’échiffre encore sur les paliers des planchers lourds.

Eléments assemblés

Les éléments assemblés de garde-corps peuvent étre linéaires ou plans.

Les linéaires sont en bois ou en métal verticaux a I’aide de fuseaux ou balustres (d’ou I’utilisation du terme balustrade pour désigner un garde-corps). Les balustres ont souvent la double fonction de combler le vide et de supporter la main courante. Dans le cas d’un escalier suspendu, la structure porteuse fait souvent office de garde-corps

• paralleles a la pente (et horizontaux aux paliers) a I’aide de lisses, de barres ou encore de cables ;
• courbes ou de forme libre.

Les plans sont en bois, en métal, en plastic, en verre…

Les éléments de garde-corps plans et paralléles a la pente sont main- tenus a I’aide de montants verticaux intermédiaires ou a I’aide de poteaux, en début et fin de volée et aux changements de direction.

Les montants peuvent etre fixés sur les limons (en partie supérieure ou latéralement), sur un mur d’échiffre, sur les paliers ou encore sur les marches (c’est le cas des escaliers hélicoidaux libres).

II existe une série de pratiques et de réglementations qui assurent au garde-corps une sécurité. II doit, par exemple, résister aux sollicita- tions définies par les « STS 54 Garde-corps », (du Ministere des Communications et de I’infrastructure) ainsi que la norme NBN EN 3509 dont certaines mesures sont reprises ci-apres (fig. 5.b).

La hauteur du garde-corps au niveau des plans horizontaux ou légerement inclinés est de 1000 mm. En maison unifamiliale, on admet généralement 900 mm.

Au niveau de la volée d’escalier, la hauteur de sécurité est de 900 mm par rapport au bord de marche. En maison unifamiliale, on admet généralement 800 mm.

Plus la hauteur de vide est importante, plus hauteur des gardecorps doit étre importante.

Principalement pour les enfants, les espaces libres laissés entre les éléments doivent étre bien proportionnés et bien penses. Pour éviter le passage d’une téte d’enfant, ils ne peuvent dépasser 110 mm. Inversement, des espaces trop petits pourraient également etre un inconvenient en bloquant par exemple un doigt. La position avancée de la main courante sur le garde-corps peut aussi etre un élément de sécurité (fig. 5.c).

Outre les escaliers, les garde-corps sont également utilises dans d’autres situations telles que balcon, passerelle, toiture plate…

6.DIMENSIONNEMENT ET TRACÉ DE L’ESCALIER

(voir également fig. 1.a)

6.1. GENERALITES

(fig. 6.1)

est tres important pour la personne qui va dessiner et réaliser I’escalier de connaitre et donc de relever certaines dimensions de I’environnement de I’escalier.

Lors de la conception d’un projet par un architecte ou lors d’une transformation, I’aménagement intérieur et I’encombrement d’un escalier doivent étre imaginés et vérifiés en méme temps.

Lorsque le sol définitif n’est pas terminé, comme ‘est le cas dans les nouvelles constructions, i est important de déterminer le niveau fini de chaque étage soit par les seuils de porte soit en notant un niveau +1,00 metre.

La hauteur d’étage est la distance verticale entre les planchers achevés qui sont reliés par I’escalier.

L’étendue de I’escalier est la distance horizontale déterminée par un escalier apres sa pose.

Lorsqu’une trémie est réalisée dans un plancher pour I’escalier, T’étendue de l’es- calier correspond a la longueur de la trémie le reculement. Le reculement doit toujours permettre une échappée minimum. Plus la hauteur libre sous plancher (ou sous poutre) est importante, plus le reculement peut étre important.

L’échappée (ou hauteur de passage) est la hauteur libre au-dessus de I’escalier permettant le passage sans risque de se cogner. Cette hauteur correspond habituellement a la hauteur du plafond situé au-dessus ou a la volée d’escalier supérieure. Elle est mesurée a la verticale a partir du nez des marches et sur la ligne de foulée. Elle doit valoir un minimum de 2 m a 2,10 m. Pour des escaliers secondaires, de caves ou greniers, on tolere parfois le minimum de 1,9 m.

Méme s’il est impossible de répertorier tous les utilisateurs d’un escalier, faut évidemment tenir compte des utilisateurs de grande taille pour lesquels une hauteur de 2,10 m peut étre trop juste. Pour cette raison, les escaliers accessibles au public, de bureau ou de commerce sont généralement concus avec des échappées supérieures.

L’emmarchement est la largeur utile de I’escalier, c’est-a-dire, la distance comprise entre les deux rampes ou entre a rampe et le mur moins 50 mm. La capacité de I’escalier dépend de son emmarchement. Généralement, pour le passage d’une personne, on prévoit 800 mm et pour plusieurs personnes, faut prévoir 600 mm par personne.
La largeur d’un escalier correspond a I’emmarchement auquel est ajouté
P’encombrement de limons et de rampes.

6.2. DIMENSIONNEMENT DES MARCHES

(fig. 6.2.a et b)

Le dimensionnent des marches pour les escaliers a volées droites ou balancées se fait en suivant certaines regles et certaines formules. Leur application sur la ligne de foulée permet d’obtenir des marches régulieres.

La ligne de foulée ou de giron est une ligne imaginaire que T’on suit normalement en empruntant I’escalier. C’est sur cet axe que I’on calcule les girons.

Sa position varie suivant le type d’escalier. Dans les escaliers courants de dimension inférieure a 1000 mm, la ligne de foulée est située au milieu de I’emmarchement. Dans les escaliers en colimacon courant a noyau, elle est située a + 350 mm du centre. Pour les escaliers plus larges, elle est située a + 500 mm de la main courante.

Sur les plans, la ligne de foulée est dessinée avec le sens de montée, parfois avec un repere pour la marche de départ et avec une numérotation des marches.

La hauteur de marche (H en mm) est la distance verticale entre les faces supérieures de deux marches successives. Pour une maison d’habitation, elle avoisine généralement les 180 mm mais dépend avant tout de la hauteur d’étage, en divisant celle-ci par un nombre entier.

Exemple

Inversement, on peut définir la hauteur d’étage a la conception en fonction d’une hauteur de marche choisie.

Exemple

Le giron (G en mm) est la distance horizontale entre deux contremarches ou deux nez successifs. II doit étre identique pour toutes les marches d’un escalier.

Outre des mesures minimales d’utilisation ou de sécurité exigées par les pompiers (en général, 200 mm), le giron se calcule a F’aide du module du pas sur la ligne de foulée. Pour une maison d’habitation, il est généralement de 230 250 mm.

La profondeur de marche est la distance utile de la marche correspondant au giron augmenté du nez de marche. Pour les escaliers tournants Ou en colima- con. la profondeur minimale aux endroits les plus étroits (aux collets) est de 100 mm. Des exceptions sont autorisées pour les escaliers a faible fréquentation ou privés.

Le module du pas, M selon la formule de BLONDEL, représente la moyenne d’un pas humain soit environ 600 mm mais varie entre 570 el 630. C’est une dimension primordiale dans le calcul de I’escalier car elle permet d’établir une régle élémentaire pour réaliser un escalier confortable M=2H+G

H étant la hauteur de la marche et G le giron.

Selon la fonction de I’escalier et I’étendue disponible pour I’escalier, on admet un M plus ou moins important (fig. 6.2.c).

Profondeur des paliers

La profondeur du palier est couramment égale a I’emmarchement mais peut aussi se calculer en fonction du module de pas de I’escalier. Dans ce cas, la profondeur du palier P doit étre égale au module de pas (2H + G) plus un giron.

P=M+ GouP=2H+2G

Vu en plan, un escalier comprend toujours un nombre de girons égal au nombre de hauteur moins un. Par exemple, un escalier droit de 3 marches implique une étendue de 2 girons.

Lorsqu’on dessine I’escalier, il ne faut pas oublier la marche paliere éventuelle.

6.3. EXEMPLE DE CALCUL POUR ESCALIER DROIT ou BALANCE

6.4. PARTICULARITES DE L ESCALIER BALANCE A QUARTIER TOURNANT

Les escaliers tournants sont difficilement praticables et dangereux a cause du rétrécissement des marches au collet. A cet endroit, on ne peut poser le pied.

Pour remédier a ce défaut, les marches situées dans la partie tournante sont élargies progressivement. Cette méthode s’appelle le balancement. La face du nez des marches est ainsi orientée de maniere a gravir facilement I’escalier méme dans les parties tournantes. Si ce type d’escalier permet un gain de place dans la cage d’escalier, il demande une attention particuliere du fait de son tracé, du nombre de marches distinctes et de la forme courbe des limons.

Le balancement d’un escalier s’effectue, de maniere sure, par des traces géométriques se basant sur la régle des progressions arithmétiques. Selon la structure de I’escalier et I’effet esthétique desire, le trace est appliqué aux contremarches ou aux marches.

Pour les escaliers comportant deux quartiers tournants symétriques, on peut effectuer le tracé pour un seul quartier. On peut balancer I’ensemble des marches mais il est recommandé de ne pas balancer les deux premieres marches du quartier tournant. Dans la mesure du possible, on place une marche d’angle cheval sur la bissectrice de I’angle. Pour un escalier a limons et fermé, cela solidifie la construction et évite les angles trop aigus difficiles a nettoyer.

Pour chacune des méthodes, on dessine, vu en plan, la largeur de I’escalier, les limons et poteaux éventuels ainsi que la ligne de foulée. Pour les escaliers a limons, les mesures des collets sont appliquées dans I’axe du limon de jour.

On reporte sur la ligne de foulée, les girons des marches balancer.

6.4.1. MÉTHODE DE BALANCEMENT EN HERSE

Cas d’un escalier a quartier tournant (fig. 6.4.1)

1. En dehors du dessin de I’escalier, tracer deux droites perpendiculaires entre elles.
2. Sur I’horizontale, reporter la distancc AB.
3. Sur la verticale, reporter lcs distances des girons (entiers ou partiels) jusqu’au changement de direction (axe C).
4. Tracer des lignes depuis B joignant les divisions entre A et C.
5. Tracer un arc de rayon AB jusqu’a la ligne BC.
6. Tracer une ligne passant par A et par I’intersection de I’arc avec BC.
7. On obtient les distances a’, b’, c’, d’, e’ et f’ que I’on reporte, sur le dessin de V’escalier, entre A et B.
8. Si le nombre de marches balancées est identique de part et d’autre de la bissectrice, on reporte les distances de maniere symétrique. Sinon, il faut appliquer la méthode a I’autre partie de I’escalier.

6.4.2. MÉTHODE TRADITIONNELLE

Cas d’un escalier a quartier tournant (fig. 6.4.2)

1. Sur le plan, déterminer A, le centre du quartier et B, la premiére (contre)marche non balancée.
2. En dehors du dessin de I’escalier, tracer une droite horizontale EF
3. Sur EF, reporter 8 distances égales (8 étant le nombre de marches a balancer, vu en plan) et numéroter les points de 2 a 10.
4. A chaquc point, tracer une perpendiculaire a EF.
5. Sur la perpendiculaire au point 10 (correspondant a la premiere marche sans collet), on reporte la distance du giron. On obtient le point Y.
6. Au milieu de 2 et 9, tracer une perpendiculaire sur laquelle on reporte la distance AB divisée par 8. On obtient Y’
7. Tracer une ligne passant par Y et Y’.
8. A chaque point, on obtient les distances a, b, c, d, e, f, get h qui seront reportées entre A et B.

6.4.3. MÉTHODE DITE PAR DIVISION DU CERCLE

Cas d’un escalier tournant avec une contremarche a cheval sur I’axe de jour (possible avec contre-marche sur I’axe) (fig. 6.4.3.a)

1. En respectant un collet minimum de 60 a 100 mm, tracer la premiere contremarche pres de I’axe de jour en la prolongeant en une droite YY’. A l’intersection avec I’axe de jour, on obtient le point A.
2. Le point B est obtenu en prolongeant la derniere contremarche non balancée sur I’axe de jour.
3. Tracer un arc de rayon AB de centre B.
4. Diviser le segment de cercle en parties égales, correspondant au nombre de marches a balancer.
5. Reporter les divisions en projections horizontales sur la ligne YY’ On obtient les points 1′, 2′, 3′, 4′, 5′, 6′ et 7′, centres de balancement des contremarches.

Cas d’un escalier quartier tournant avec une contremarche cheval sur la bissectrice (fig. 6.4.3.b).

1. En respectant un collet minimum de 60 a 100 mm, tracer premiere contremarche pres de I’axe de changement de direction en la prolongeant en une droite YY’ A I’intersection avec la bissectrice, on obtient le point A.
2. Le point B est obtenu en prolongeant la derniere contremarche non balancée sur I’axe de changement de direction.
3. Tracer un arc de rayon AB de centre B.
4. Diviser le segment de cercle en parties égales, correspondant au nombre de marches a balancer.
5. Reporter les divisions en projections horizontales sur la ligne YY’. On obtient les points 1′, 2′ et 3′ centres de balancement des contremarches.

6.5. PARTICULARITES DE L’ESCALIER HELICOIDAL

Le déplacement dans un escalier hélicoidal ne fait pas comme dans un escalier droit, en tenant compte du module de pas. II ne faut toutefois pas négliger des notions élémentaires de confort et de sécurité propres a ce type d’escalier.

La hauteur des marches d’un escalier hélicoidal pour I’habitation est générale- ment de 190 mm. On admet des girons de 180 a 220 mm, calculés sur une ligne de foulée. Plus I’escalier est étroit, plus on admet un giron petit.

Selon le matériau utilisé, I’échappée est assurée en gardant minimum 2250 mm de différence entre marches superposées ou entre marches et palier supérieur (compter plus si la structure portante est imposante). Le passage au palier doit correspondre au minimum a un angle de 60° c’est-a-dire au minimum égal au rayon de P’escalier. Pour les grands escaliers helicoidaux, I’angle de palier peut etre réduit.

La plupart des escaliers hélicoidaux mis en place sont préfabriqués et donc cal- culés par le fabricant. Pour une réalisation particuliere, il faut veiller a respecter impérativement les conseils précédents.

7.ESCALIER EN BOIS

7.1. GENERALITES

(fig. 7.1.a)

L’escalier en bois est, de loin, le type d’escalier plus rencontré dans nos habitations unifamiliales.

Le bois peut prendre des formes trés différentes, s’adapter et se travailler facilement, etre simplement débité, raboté et poncé ou sculpté. II résiste bien aux sollicitations. Le choix d’une sorte de bois permet de personnaliser également un escalier : essences indigénes telles que chéne, hetre ou pin (a éviter pour les usages intensifs), essences exotiques telles que merbau. Seuls les criteres
d’ usure et de stabilité pourraient écarter une essence plus fragile.

Les avantages du bois permettent de réaliser des escaliers fermés décoratifs et peu couteux.

Le bois peut étre utilisé uniquement pour les marches en combinaison avec une structure métallique ou béton.

La fixation des différents éléments entre eux doit permettre de supporter toutes les sollicitations ; I’assemblage est laissé au soin du menuisier en respectant les détails de conception qui lui sont éventuellement transmis. Voir fixations des marches et contremarches.

La fixation de I’escalier dépend non seulement du menuisier qui fait la pose mais également du gros ceuvre sur lequel il va se fixer (voir MARCHE PALIERE & PALIER).

ESCALIER FERMÉ

L’escalier fermé comporte des marches et contremarches et demande parfois pour raison esthétique ou acoustique une finition inférieure. Celle-ci est réalisée soit a T’aide de panneaux de bois soit a I’aide de plaques de platre (fig. 7.1.b).

ESCALIER OUVERT

Cette sorte d’escalier doit prévoir des épaisseurs de marche plus importantes car n’y a pas de contremarche pour soutenir la marche.

7.2. STRUCTURE PORTANTE

LIMONS

L’épaisseur minimum d’un limon est de 35 mm (piece rabotée). La hauteur du limon dépend de la hauteur et de la profondeur des marches, de la finition inférieure et de I’esthétique souhaitée (fig. 7.2.a).

La réalisation de cintrage des limons se fait par assemblage d’éléments massifs cintrés ou par collage de plusieurs feuillets de bois.

Les assemblages des différents éléments se font par tenon et mortaise ou par micro-entures collées. Les joints sont consolidés par vis ou goujons et les trous provoqués par les vis et goujons sont rebouchés par des morceaux de bois collés.

Lorsque les marches doivent étre encastrées dans les limons (fig. 7.2.b & c), un evidement, appelé logement de marche, est creusé dans l’épaisseur du limon.

Les marches et les contremarches sont emboitées dans le limon puis clouées en commencant par le haut de I’escalier. Du coté mur, les clous traversent le limon de mur et du coté jour.

Les clous sont enchassés dans le limon sans le traverser (afin de ne pas voir de trace de clouage sur la face vue). Mai

Dans le cas d’un escalier ouvert, les marches sont vissées dans le limon et les trous sont bouchés par des morceaux de Boudl bois collés (fig. 7.2.c).

Les marches peuvent etre semi-encastrées de telle sorte que le nez dépasse du limon (fig. 7.2.d).

Les limons peuvent étre également amincis de maniere a permettre un appui et une fixation des marches et contremarches sans encastrement (fig. 7.2.e).

Le limon de mur prend appui aux niveaux de départ et d’arrivée de I’escalier et est fixé au mur au moyen d’un ancrage mécanique tel que tire-fond (fig. 7.2.f).

Une latte de finition vient parfois reprendre les différences dans la maconnent ou le plafonnage (fig. 7.2.g).

Le limon de jour a souvent une épaisseur identique a celle des marches. Il est fixé aux poteaux ou aux crosses (partie arrondie d’un limon).

Avec un limon a crémaillere, les marches sont fixées de maniere non apparente sur le limon de jour au moyen d’une latte collée ou vissée sous la marche et sur la face intérieure du limon.

POTEAUX

Ils servent avant tout a I’assemblage des limons et donc a assurer la continuité de la fonction portante de ceux-ci.

Par la méme occasion, ils supportent les ESSBR garde-corps et mains courantes (fig. 7.2.h).

NOYAU

Le noyau d’un escalier hélicoidal peut prendre différentes formes : ronde, carrée ou polygone.

La plupart des escaliers hélicoidaux en bois sont réalisés a I’aide de troncons de noyau et de marches.

Les éléments sont empilés les uns sur les autres et fixes (boulonnés) autour d’un axe métallique (fileté) fixe au sol. Au niveau des queues de marches, les charges sont reprises directement par le mur, par un limon extérieur ou de marche en marche par un élément de liaison tel que les fuseaux de garde-corps.

7.3. MARCHES

MARCHES

Les marches ont une épaisseur généralement de 35 ou 45 mm (piece rabotée).

Lorsque la profondeur est inférieure a 230 mm, la marche doit étre d’une seule piece. Dans le cas contraire, les assemblages de bois se font avec des entailles et une colle adéquate.

Le fil du bois doit etre parallele au nez de marche.

CONTREMARCHES

Elles ferment I’escalier et soutiennent la marche.

L’épaisseur minimum est de 10 mm (10 a 18 mm et pour des escaliers tres larges 22 mm).

MARCHE PALIERE & PALIER

La marche paliére relie I’ensemble de I’ouvrage avec le bord de la trémie. Sa profondeur minimale correspond au débordement du nez mais, pour des raisons d’assemblage et de fixation, elle varie entre 100 et 150 mm.

Selon que I’escalier est placé avant ou aprées la finition du plancher, fixation et le réglage seront différents.

Placé avant la finition des planchers

L’escalier est surélevé du plancher porteur par des cales insensibles ou protégées contre I »‘humidité et fixé au plancher en s’adossant ou en s’appuyant. Pour les planchers lourds, la chape est rac- cordée ultérieurement a cette derniere marche en tenant compte du revetement de sol pour son épaisseur.

Placé apres la finition des planchers

Au départ, I’escalier est fixe a travers le revétement de sol jusqu’a la structure portante tandis qu’au palier, le revetement de sol est mis en attente aux environs de la marche paliere et est fini dans une phase ultérieure.

La marche paliere est fixée par des chevilles et dépasse généralement le plancher porteur en conservant le débordement des autres marches de T’escalier (20 a 60 mm).

Dans les escaliers en bois, la marche paliere est parfois appelée plaquette d’arrivée. Le raccord entre la premiére marche de la volée montante et le bord du palier est appelé garde-carreau. Sur un palier, la marche paliére et le garde-carreau sont alignés de maniere esthétique (fig. 7.3.c).

La tranche du palier peut étre finie en prolongeant visuellement le limon par un limon trainant mais aussi simplement en la plafonnant.

7.4. MAIN COURANTE ET GARDE-CORPS

GARDE-CORPS

Le garde-corps traditionnel consiste en une suite de balustres fixés dans le limon et dans la main courante.

Cette technique, encore courante, est délaissée au profit d’une rampe plus personnalisée avec la maison ; I’escalier en bois s’harmonise tres bien, pour le garde-corps, avec d’autres matériaux (métal, verre…) combinés entre eux.

Les mains courantes sont parfois décalées entre elles a la jonction de différentes volées du fait que les limons de jour des différentes volées et des paliers ne se trouvent pas absolument a la méme hauteur dans les poteaux

7.5. PRECAUTIONS POUR LES ESCALIERS EN BOIS

La pose d’un escalier en bois nécessite de bonnes conditions hygrothermiques afin d’éviter un gonflement ou un retrait excessif du bois.

Transport de I’escalier

Toutes les précautions doivent etre prises lors du transport afin de ne pas endommager les différentes parties de I’escalier. En particulier, les nez des marches doivent étre munis d’une protection suffisante.

Stockage de I’escalier

Idéalement, T’escalier doit étre stocké, avant son placement, dans le local ou il sera placé de maniere a prendre degré d’humidité ambiant. Le local doit étre protégé des intempéries et étre bien ventile.

Protection apres la pose

est conseillé de protéger I’escalier jusqu’a la fin des travaux par un film PE de couleur foncée ou des panneaux de bois. La sous-face de I’escalier peut également nécessiter une protection.

8.ESCALIER MÉTALLIQUE

8.1. GENERALITES

Autrefois, on réalisait des escaliers en fonte d’acier. Actuellement, les escaliers métalliques sont presque exclusivement réalisés en acier traité – métallisé, galvanisé, peint ou inoxydable ou en aluminium. L’acier, par découpe et soudage, et la fonte d’aluminium, par coulage, peuvent prendre des formes tres diversifiées. On peut ainsi concevoir des escaliers visuellement plus légers parce qu’ils ont une tres bonne résistance et parce qu’ils sont généralement places librement sans toucher les murs de la cage d’escalier. Pour ces raisons, on trouve de plus en plus fréquemment des escaliers domestiques a structure métallique.

Le métal peut étre utilisé uniquement pour la structure en combinaison avec des marches métalliques, en bois ou encore en pierre. Dans le cas de marches métalliques telles que tole larmée (avec relief) ou caillebotis, les principaux inconvénients sont le bruit d’impact et resonance. Les avantages seront la possibilité de réaliser des marches et paliers totalement antidérapants soit dans le cas d’escaliers industriels soit pour des usages externes. En alu, en acier galvanisé ou inoxydable, les escaliers ne demandent peu ou pas d’entretien et résistent aux intempéries. Linox et I’alu, qui ne sont pas sensibles a la corrosion, résistent bien aux coups et a l’usure.

La fixation des différents éléments entre eux peut etre réalisée par soudure ou par fixation mécanique (boulon…). La fixation de I’escalier au gros ceuvre est généralement assurée par fixation mécanique et s’apparente aux techniques adoptées pour les escaliers en bois.

La plupart du temps, I’escalier est monté sur place, les pieces de structure, les marches et les garde-corps étant séparés.

8.2. ESCALIER A LIMONS

L’épaisseur et le profil sont tres variables en fonction de I’effet esthétique recherché et de a résistance nécessaire. Les limons sont fixés a leurs extrémités sur les paliers du gros ceuvre et aux murs.
Pour les limons latéraux, la fixation des marches se fait par des boulons dans la tranche ou par I’intermédiaire de plats métalliques fixés sur les limons (fig. 8.2).

Dans le cas de limons a crémailléres, la fixation des marches se fait sur leur face inférieure. Les limons a crémailleres sont réalisés par découpage et soudage de plats et profils ou encore a I’aide de consoles fixées sur un limon oblique. II est possible de réaliser dune piece la marche et sa console.

8.3. ESCALIER HELICOIDAL

Le noyau d’un escalier helicoidal est réalisé a I’aide d’un tube de section ronde ou carrée.

Les marches en toles peuvent étre soudées directement sur a structure. Pour rigidifier les marches et éviter les tor- sions, elles sont pourvues de plis ou d’un profil adéquat.

Les marches en bois sont fixées sur des consoles, elles mémes soudées ou fixées au noyau. Une attention particuliere doit étre apportée au profil de la console ; elle doit résister non seulement aux charges verticales en porte-a-faux mais également aux efforts transversaux dus a la poussée des pas.

Pour les escaliers préfabriqués, des éléments constitués de la marche et d’un troncon du noyau sont assembles sur place. Ces éléments sont moulés ou réalisés I’aide de plats et profilés métalliques soudés entre eux.

8.4. ESCALIER EN TOLE PLIEE

La bonne résistance du métal permet de créer des escaliers uniquement a I’aide d’une tole pliée. Cet escalier sans structure portante indépendante ne comporte que des marches et contremarches (idéalement obliques pour le confort) avec un renfort au niveau des plis. Les parties horizontales peuvent étre garnies de marches en bois ou en pierre.

8.5. MAIN COURANTE ET GARDE-CORPS

Outre I’acier, les garde-corps peuvent etre réalisés en aluminium. Le choix des formes d’un garde-corps métallique parait infini. Lusage du métal est souvent combiné avec d’autres matériaux : par exemple, le bois moins conducteur pour la main courante et le verre feuilleté comme remplissage des garde-corps.

Le garde-corps a structure métallique peut etre appliqué tout type d’escalier quelle que soit la matiere de I’escalier.

8.6. PRECAUTIONS POUR LES ESCALIERS METALLIQUES

Transport de I’escalier et protection apres placement

Toutes les précautions doivent étre prises afin de ne pas endommager les diffé- rentes parties métalliques de I’escalier en particulier lorsqu’elles sont traitées avec une finition de peinture ou galvanisées.

Stockage de I’escalier

Si I’escalier doit etre stocké avant son placement, il faut éviter de produire des torsions ou des pliages irréparables. Pour les escaliers intérieurs, I’endroit de stockage doit étre protégé des intempéries.

Protection a la pose

Pour éviter la rouille sur I’acier due a I’humidité du gros oeuvre, il peut étre efficace d’interposer une membrane étanche résistant a l’écrasement telle que néopréne ou roofing.

Pour les escaliers de secours métalliques, se conformer aux normes en vigueur et a I’avis des pompiers.

9.ESCALIER EN PIERRE

9.1. GENERALITES

Actuellement, la construction des escaliers tout en pierre massive est assez rare alors que T’on peut en rencontrer communément dans les batiments anciens. Le cout du matériau et de la main-d’ceuvre ont fait que son utilisation s’est restreinte, entre autres, aux restaurations, aux maisons plus luxueuses, dans les halls d’accueil de grandes societés…

On place cependant encore de la pierre massive couramment ; intérieurement, comme marche de départ pour des raisons esthétiques ou pratiques (nettoyage) ou pour réaliser le passage entre deux espaces de niveaux différents et extérieurement comme seuil de porte (qui est en soi une marche).

Les pierres sont posées, pour les marches, a plein bain de mortier avec des cales pour les pierres les plus lourdes et, pour les contremarches, scellées a I’arriere au mortier.

Pour les escaliers extérieurs ou pouvant étre mouillés (par le passage de personnes venant de I’extérieur par exemple), on se réfere aux prescriptions générales énoncées au point 2.1.

Les pierres les plus utilisées sont le petit granit (ou pierre bleue), les granits, les gres et les marbres.

Pour pallier le probleme de cout des escaliers massifs et fermés, on utilise des tranches de pierres de 20 a 30 mm qui servent de revetement a un ouvrage en béton armé a ce sujet, voir 10.3. ESCALIER PAILLASSE décrit page 36. Dans tous les cas, une paillasse en béton armé remédiera a la faible capacité de la pierre a supporter les efforts de flexion sur un grand emmarchement.

9.2. ESCALIER A MARCHES MASSIVES

Vu leur poids, les marches massives doivent étre posées sur une structure portante résistant tres bien a la compression, parfois simplement posées I’une sur I’autre. L’avantage de ce type de marches réside dans le fait qu’elles résistent mieux a la flexion et admettent donc des porte-a-faux.

La section de la marche peut étre rectangulaire ou taillée de maniére a creer un recouvrement du nez de marche. Pour les alléger ou faciliter I’échappée inférieure, elles peuvent etre amincies en oblique a I’arriere (fig. 9.2.a).

Outre leur appui sur la structure éventuelle, les marches se recouvrent et reposent I’une sur I’autre de 30 mm.

Les rampes sont généralement a structure métallique dont la fixation peut se faire directement dans la marche ou sur un mur d’échiffre. Les réservations pour la fixation dans la pierre sont réalisées a la carriere pour éviter toutes dégradations quasi irréparables apres la mise en place.

APPUI AUX DEUX EXTRÉMITÉS

faut prévoir un appui minimum de 50 mm sur les murs porteurs. Cet appui peut étre réalisé par encastrement, sur une surépaisseur du mur ou simplement sur un mur d’échiffre.

Dans le cas des anciens escaliers en colimacon, les marches ont un appui mural et un appui sur la marche inférieure.

EN PORTE-A-FAUX

Pour la conception d’un escalier a marches massives en porte-a-faux, I’intervention d’un ingénieur en stabilité est importante. En effet, ce type de marche ne peut rester stable que si la pierre est assez résistante et si le poids propre de la marche, la charge d’utilisation et les efforts dus aux déplacements sont contrebalancés par le poids de la maconnerie.

La partie en porte-a-faux peut etre amincie tandis que la partie d’appui ou d’encastrement a les surfaces inférieures et supérieures planes pour faciliter le montage (en méme temps que la maconnerie) et assurer la stabilité. L’encastrement des marches dans les murs doit avoir une profondeur minimum qui est traditionnellement de 250 mm et qui doit étre vérifiée par I’ingénieur.
Il est possible de concevoir des escaliers en colimacon autour d’un noyau sans encastrement dans un mur ; la stabilité est assurée par la masse du noyau, par un tirant liaisonné avec la dalle de plancher et, éventuellement, par I’appui d’une marche sur I’autre (fig. 9.2.d).

9.3. PRECAUTIONS POUR LES ESCALIERS EN PIERRE

Transport des marches et protection

Toutes les précautions doivent etre prises afin de ne pas occasionner d’éclats ou griffer les parties polies.

Stockage des marches

Si T’escalier doit etre stocké avant son placement, il faut poser les pierres sur une assise plane a I’aide de cales et en ne leur infligeant pas de porte-a-faux qu’elles ne sauraient supporter. A cet effet, lorsque plusieurs pierres sont superposées, les cales sont alignées d’un tas a l’autre.

Précautions a la pose

C’est la pose que le risque d’éclats est le plus important mais c’est surtout le moment ou le risque d’accident pour le macon est le plus élevé en raison du poids important des pierres.

10.ESCALIER EN BÉTON

10.1. GENERALITES

Comme pour les escaliers en bois et métalliques, les escaliers en béton peuvent etre réalisés avec une structure portante telle que limons ou noyau, avec ou sans contremarches, etc. Toutefois, un grand nombre d’escaliers en béton se caractérisent par une structure continue et massive appelée paillasse (voir 10.3).

Pour les escaliers qui ne recoivent pas de revétement supplémentaire, le type de ciment et de traitement définit la finition définitive ciment gris ou blanc, granito, béton a galet lavé… Lorsque la finition souhaitée est simplement un béton poli, on y ajoute souvent un nez antidérapant en caoutchouc, par exemple.

La rampe des escaliers en béton est généralement a structure métallique et est appliquée sur I’escalier. Les percements, pour sa fixation, sont réalisés sur chantier. Elle peut également etre réalisée en béton en méme temps que la paillasse. Dans ce cas, comme pour les autres ouvrages en béton armé, I’intervention d’un ingénieur est nécessaire.

10.2. MARCHES PREFABRIQUEES

Les marches peuvent étre massives (voir prescriptions des marches en pierre massive) ou étre faconnées et posées sur des limons en béton appropries (fig. 10.2).

10.3. ESCALIER A PAILLASSE

La paillasse constitue la partic basse de la voléc sur laquelle sont réalisées les marches ou la finition des marches. La paillasse permet tout type de revetement tel que bois, carrelage ou pierre (fig. 10.3.a & b).

Pour faciliter le travail de coffrage et de finition, la paillasse est a redent sur la face supéricurc ct planc sur la face inféricure. Une paillasse sans redent (simple dalle oblique) demande la mise en place de marches massives (fig. 10.3.c) alors qu’une paillasse a redents inférieurs et supérieurs demande plus de main-d’ceuvre notamment pour le ferraillage et le coffrage. Un escalier tournant ou balancé exige un coffrage de paillasse plus complexe.

La préfabrication permet de diminuer les couts dans le cas de volées identiques, comme dans les immeubles a étages. Ces escaliers préfabriqués s’appuient généralement sur Ies paliers.

Places apres la réalisation des planchers, ils reposent sur des poutres ou suf des consoles prevues sur la tranche du palier (fig. 10.3.d et e). Posés avant les planchers, ils sont étanconnés et leurs armatures en attente sont reprises dans le béton armé du palier (photo 10.3).

Coulé sur place, I’escalier en béton armé peut également s’appuyer sur les paliers des planchers (et donc etre coulé en continu avec les paliers et les planchers (fig. 10.3.f) mais peut également reposer partiellement ou totalement sur les murs latéraux.

Comme I’escalier est posé ou réalisé avant la finition de sol des planchers, faut porter une attention particuliere a la marche de départ qui doit étre plus haute que les autres marches avant la pose des revetements. Selon le type de plancher la fin de la volée, la marche paliere de la paillasse peut aussi etre de hauteur différente (fig. 10.3.g).

• La mise en ceuvre d’un escalier en béton armé coulé sur place exige différentes étapes le tracé de I’escalier contre les murs latéraux ou les plaques de coffrages laterales ;
• la mise en place des coffrages des parties latérales, de la paillasse, des marches (apres le ferraillage) et des ouvrages coulés simultanément (poutres, planchers, garde-corps…) ;
• la mise en place des armatures et des ancrages aux murs et planchers existants le coulage du béton.

10.3.1. TRACE DU PROFIL DE L’ESCALIER AU MUR

Lorsqu’un escalier en béton armé coulé sur place doit etre réalisé, le profil de I’escalier fini est trace en vraie grandeur sur le(s) mur(s) et/ou sur les panneaux de coffrages latéraux. Pour les escaliers tournants ou balancés, faut des traces différents de part et d’autre de la volée. Pour un escalier sans débordement de nez et avec contremarches verticales, on procede comme suit (fig. 10.3.h):

1. placer un calage au palier darrivée : I’aréte correspondant au nez de la marche paliere
2. placer un calage au palier de départ déterminant le niveau fini ;
3. prendre une planche ou un profil aluminium bien droit et y tracer une regle, a partir d’une extrémité, avec des traits équidistants, en nombre équivalent au nombre de marches de I’escalier déposer la régle sur la cale du palier de départ et faire correspondre le dernier trait avec I’arete de la cale supérieure
4. chaque trait donne le niveau fini des marches intermédiaires : tracer les traits horizontaux sur le mur ;
5. a partir de la cale supérieure, retracer des traits verticaux correspondant aux girons ;
6. a I’intersection des horizontales et des verticales, déterminer les nez de marches avec les niveaux finis
7. a partir du tracé du profil fini de I’escalier, dessiner le profil de la paillasse en béton : d’abord le profil supérieur en tenant compte des épaisseurs pour le revetement et la couche de pose des marches et des contremarches. Ensuite profil inférieur en tenant compte de I’épaisseur minimale de la paillasse et du plan éventuel de I’ingénieur.

10.3.2. MISE EN PLACE DU COFFRAGE

Lorsque I’escalier a un coté jour (qui ne s’adosse pas au mur), le coffrage de ce coté sert également a tracer le profil de I’escalier.

Pour réaliser le coffrage de la paillasse :

• tenir compte du tracé, des plans de I’ingénieur, de I’épaisseur minimale de la paillasse ;
• mettre en place un étaiement sur une base stable telle que madrier ;
• poser des filieres et des solives du coffrage en assurant la pente obtenue par le tracé du profil ;
• poser un coffrage en panneaux (contre-plaqué, bakélisé…), voliges, etc.

Pour réaliser le coffrage coté jour :

• placer un coffrage en panneaux (contreplaqué, bakelise…), voliges, etc. et assurer le calage par des chevrons, madriers, etc.;
• mettre en place un étaiement résistant suffisamment aux poussées latérales (pieces de bois obliques…).

Pour réaliser le coffrage des marches, par facilité, apres la réalisation de I’armature : tenir compte du tracé, de I’épaisseur des revétements des marches et des contremarches;

• placer des voliges correspondant a la hauteur des marches (attention a la premiere marche et a la marche paliére) et assurer leurs calages contre les murs et contre les coffrages latéraux ;
• placer les renforts éventuels et intermédiaires sur les voliges.

Pour une premiere volée sur une dalle de sol, un coffrage pour les premieres marches peut étre inutile ou fastidieux a retirer. On peut prévoir de refermer le départ de I’escalier avec de la maconnerie et soit d’y couler du béton soit de profiler un coffrage perdu a I’aide de sable stabilise (fig. 10.3.k).

10.3.3. MISE EN PLACE DES ARMATURES

L’armature principale de la paillasse consiste en un treillis métallique posé et calé sur le coffrage inférieur a I’aide d’écarteurs (plots plastiques) de maniére a obtenir un enrobage de béton de minimum 2,5 cm.

II faut veiller particulierement aux liaisons avec d’autres porteurs en béton armé, tels que poutres et planchers (fig. 10.3.I), afin d’assurer une bonne reprise des charges.

Pour consolider la paillasse contre un mur, le treillis est solidarisé avec des barres en attente encastrées dans le mur. Pour consolider les escaliers assez larges, I’armature est complétée, au niveau des nez de marche, par des barres et des étriers de construction.

10.3.4. COULAGE DU BETON

Avant le coulage, il faut prévoir le nettoyage et I’arrosage du fond de coffrage et vérifier le coffrage et les étais.

La consistance du béton a énormément d’importance. Avec un béton trop sec, le sable et le ciment ne se répartissent pas bien autour des agrégats. Le béton laisse des espaces vides et n’enrobe pas bien les armatures. Trop liquide, le béton va fluer et couler vers le bas selon le principe des vases communiquants. faut proscrire les reprises et sa liaison éventuelle aux de béton et couler la volée et sa planchers en une seule opération.

En vibrant le béton, on assure T’enrobage complet des armatures sans déplacer celles-ci et particulierement sous le treillis métallique de la paillasse.

Le lissage du béton frais a la taloche a fleur avec le coffrage des marches permet une pose aisée du revetement de sol.

Comme pour les autres ouvrages en béton armé, il faut laisser un temps minimum de séchage avant le décoffrage généralement, aprés 10 jours, on peut retirer les coffrages et supports latéraux et apres 28 jours, les coffrages et supports (étais) verticaux sous T’ouvrage.

Certaines conditions météorologiques ou certains milieux peuvent exiger plus de temps avant le décoffrage.

10.4. PRECAUTIONS POUR LES ESCALIERS EN BETON

Les précautions pour les escaliers en béton sont assez similaires a celles en vigueur pour les escaliers en pierre. Les dégats restent néanmoins plus facilement réparables qu’avec la pierre.

La mise en ceuvre d’un escalier en beton coulé lorsque le gros ceuvre est terminé permet d’éviter les surcharges et les dégats durant le chantier. Coulé durant le chantier et avec des garde-corps provisoires, il facilite les déplacements entre étages.

Au SOMMAIRE

DEFINITION ET FONCTIONS DE L’ESCALIER

TYPOLOGIE
2.1. Selon la situation
2.2. Selon la forme
2.3. Selon I’inclinaison

STRUCTURE PORTANTE

3.1. Fondation sur sol
3.2. Maconnerie
3.3. Paillasse en béton armé
3.4. Limons
3.5 Poteaux
3.6. Noyau
3.7. Escalier suspendu

MARCHES

MAIN COURANTE ET GARDE-CORPS

DIMENSIONNEMENT ET TRACE DE L’ESCALIER

6.1. Généralites
6.2 Dimensionnement des marches
6.3 Exemple de calcul pour escalier droit ou balancé
6.4. Particularités de I’escalier balancé a quartier tournant
6.4.1. Méthode de balancement en herse
6.4.2. Méthode traditionnelle
6.4.3. Méthode dite par division du cercle
6.5. Particularites de I’escalier hélicoidal

ESCALIER EN BOIS

7.1. Géneralités
7.2. Structure portante
7.3. Marches
7.4. Main courante et garde-corps
7.5. Précautions pour les escaliers en bois

ESCALIER METALLIQUE

8.1. Généralites
8.2. Escalier a limons
8.3. Escalier hélicoidal
8.4. Escalier en tole pliée
8.5. Main courante et garde-corps
8.6. Precautions pour les escaliers métalliques

ESCALIER EN BOIS

7.1. Généralités
7.2. Structure portante
7.3. Marches
7.4. Main courante et garde-corps
7.5. Précautions pour les escaliers en bois

ESCALIER METALLIQUE

8.1. Généralites
8.2. Escalier a limons
8.3. Escalier hélicoidal
8.4. Escalier en tole pliée
8.5 Main courante et garde-corps
8.6. Précautions pour les escaliers métalliques

ESCALIER EN PIERRE

9.1. Généralités
9.2. Escalier a marches massives
9.3. Précautions pour les escaliers en pierre

ESCALIER EN BETON

10.1. Généralites
10.2. Marches préfabriquées
10.3. Escalier a paillasse
10.3.1. Trace du profil de I’escalier au mur
10.3.2. Mise en place du coffrage
10.3.3. Mise en place des armatures
10.3.4. Coulage du béton
10.4. Précautions pour les escaliers en béton

BIBLIOGRAPHIE