Comment fixer des bardages en bacs acier ?
Qu’est-ce qu’un bardage bac acier ?
Les bacs acier sont des matériaux extrêmement utilisés pour les toitures et les bardages. Leur description, mise en œuvre précise, et conditions d’utilisation sont décrites dans les règles RAGE (Règles de l’Art Grenelle de l’Environnement) « Bardages en acier protégé et en acier Inoxydable » pour le neuf et la rénovation.
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Le but ici n’est pas l’objet de se substituer à ce document complet, ni d’en faire un résumé, il s’attache à expliquer comment on peut fixer un bardage réalisé à partir de bacs acier (choix des fixations).
Les bardages sont fixés sur une structure porteuse, qui peut être constituée par l’ossature principale du bâtiment (charpente métallique en acier, charpente en bois, en béton…), ou par une ossature secondaire (lisses en acier ou en bois par exemple), ou un mur (béton, maçonnerie).
Les bardages sont généralement constitués par des plaques nervurées en acier protégé contre la corrosion. Les nervures sont trapézoïdales ou ondulées donnant une certaine rigidité et inertie à la plaque qu’on appelle communément bac acier, ou tôle d’acier nervurée ou ondulée.
Les bacs de bardage peuvent être fixés sur l’ossature principale (charpente), ou sur l’ossature secondaire (lisses), sur des écarteurs, sur des ossatures rapportées ou encore des lèvres de plateaux…
On entend par ossature rapportée des éléments d’ossature (zed, oméga, U, chevrons en bois…) qui permettent de rapporter le bardage sur un mur de maçonnerie ou béton.
Il existe différents types de bardage :
- Bardages simple peau : bacs de bardage (nervurés ou ondulés) fixés sur l’ossature principale ou sur une ossature secondaire qui constituent la façade.
- Bardages double peau : Ces bardages sont constitués de deux peaux, avec un bac de bardage en peau extérieure, et une peau intérieure (avec des plateaux de bardage par exemple). Entre ces deux peaux sont généralement disposés des complexes d’isolation.
- Bardages rapportés : bacs de bardage (nervurés ou ondulés) fixés sur une ossature rapportée sur une paroi de maçonnerie ou de béton. Entre le mur et le bardage, il est possible d’installer une isolation thermique.
Dans les bardages, il y a des points singuliers à traiter comme les encadrements de fenêtre et porte (appelés encadrements d’ouverture), les couvertines, les raccords d’angle, les bavettes…
Le bardage simple peau :
Les bacs prévus pour les bardages sont généralement différents des bacs acier de toiture, qui eux possèdent des nervures principales. Voici un exemple de géométrie de bac acier de bardage :
Le bac de bardage est caractérisé par :
- la hauteur de nervure ou d’ondulation,
- le pas (distance entre deux nervures),
- la largeur utile,
- l’épaisseur et la nuance d’acier (63/100e, 75/100e …),
- le type et l’épaisseur de revêtement,
- la couleur (généralement codifiée en RAL, par exemple RAL 7016 gris anthracite, mais il existe des couleurs spécifiques à chaque fabricant),
- …
Toutes ces caractéristiques donnent des performances, notamment mécaniques qui donnent ensuite les portées maximales en fonction des contraintes (charges de neige, pression du vent…). Les portées d’utilisation sont données dans les fiches techniques des fabricants de bacs de bardage. La portée sera comparée à l’entraxe des lisses, ou déterminera le cas échéant l’entraxe des lisses.
Les lignes de nervures sont généralement posées perpendiculairement aux lisses supports. Si les lisses sont horizontales, les bacs de bardage sont donc disposés verticalement. Si l’on souhaite avoir un bac acier de bardage posé horizontalement, il faudra que les supports ne soient pas eux-mêmes disposés horizontalement.
La fixation du bardage est toujours positionnée dans le fond des ondes (en creux d’onde), au droit des supports.
Bardage vertical :
Ce dessin montre des lisses horizontales (en rouge) sur un bâtiment, le bac de bardage est vertical :
Bardage horizontal :
Pour la pose de bardages horizontaux (nervures du bac acier horizontales), il convient que les supports soient verticaux, ou éventuellement obliques. Ces supports verticaux peuvent par exemple être les poteaux de l’ossature principale, ou une ossature rapportée sur un mur de béton ou maçonnerie (voir bardage rapporté avec supports verticaux)
Comment fixer des bardages en bacs acier ?
Les supports des bardages simple peau peuvent être :
- Des profilés métalliques (profilés à froid) type zed, oméga, U … réalisés par profilage ou pliage de bandes de tôle d’épaisseur 1,5 mm minimum,
- Des tubes en acier (tubes carrés, tubes rectangulaires), d’épaisseur 1,5 mm minimum,
- Des laminés-marchands (laminés à chaud) en acier type poutrelle IPN, IPE…,
- Des supports en bois type chevron…,
Les fixations doivent répondre à des critères de géométrie, d’étanchéité, de résistance à la corrosion, notamment pour la garantie d’une certaine durée de vie (par exemple garantie décennale…).
Les bardages sont essentiellement fixés par vissage, au moyen de vis autoperceuses, autotaraudeuses dans les supports acier ou bois.
Les vis autoperceuses qui répondent aux règles RAGE et qui bénéficient d’une garantie, doivent avoir une tête en matériau inoxydable, par exemple en aluminium pour les vis TETALU, et un corps de vis avec un revêtement TK12. Les appuis sur les bacs de bardage (appuis de la tête ou de la rondelle montée sur la vis) doivent être au minimum de 14mm, et être munis d’un joint d’étanchéité.
Vis Tetalu autoperceuse (conforme aux règles RAGE des bardages métalliques)
Dans certaines conditions d’atmosphère (bord de mer, milieu corrosif, pollué…), il conviendra d’utiliser les fixations les plus adéquats en fonction de l’exposition (utilisation de vis en acier inoxydable). La qualité d’inox peut aussi varier en fonction de l’environnement agressif (inox A2 (304) et inox A4 (316)).
Vis inox autoperceuses
Le cas échéant, éventuellement, si aucune garantie n’est souhaitée (travaux d’intérieur et de bricolage) ou pour travaux provisoires, des vis autoperceuses de bardage sont disponibles, mais elles ne bénéficient d’aucune garantie contre la corrosion. Ces vis sont géométriquement conformes, ce qui leurs donne les mêmes performances mécaniques, mais elles ne sont pas conformes en ce qui concerne la protection des matériaux contre la corrosion (elles sont simplement zinguées).
Pour les supports acier, le diamètre minimum des vis est égal à 5,5 mm.
Pour les supports en bois, le diamètre minimum des vis est égal à 6 mm, et la longueur telle que la profondeur d’ancrage soit de 30 mm au minimum.
Pour les supports bois, il est possible d’utiliser aussi des tirefonds. Ils doivent être galvanisés à chaud au trempé, avoir un diamètre minimum de 6 mm, et une longueur telle que la profondeur d’ancrage soit de 30 mm minimum. Les tirefonds (qu’on écrit aussi tire-fonds) sont déclinés suivant plusieurs modèles (tirefond à visser ou tirefond à bourrer) et peuvent être avec tête hexagonale seule ou tête hexagonale à embase. Pour les atmosphères corrosives (bord de mer par exemple), la version inox des tirefonds est à choisir.
Ensuite, en fonction de l’esthétique souhaitée, les vis sont laquées, c’est-à-dire avec leur tête en couleur, de sorte que celle-ci soit le moins visible possible sur le bardage lui-même coloré. Les têtes de vis en couleur sont peintes dans tous les coloris RAL standard ou autres couleurs non-standard.
Les têtes de vis peuvent aussi avoir des formes plus esthétiques que les vis têtes hexagonales courantes. Par exemple, les vis TCB (Têtes cylindriques bombées) assez plates et discrètes, présentent bien sur bardage réalisé en bac acier, par exemple pour les encadrements…
La gamme de produits selon le support
Les profilés métalliques (lisses en Zed, omégas… en acier)
Les tubes carrés ou rectangulaires en acier, ont généralement une épaisseur comprise entre 1,5 mm et 5 mm. Les vis autoperceuses à utiliser sont donc des vis de type « P5 » (capacité de perçage de 1,5 mm à 5 mm) ou « P3 » (capacité de perçage 3 mm).
Les laminés à chauds (lisses poutrelles, IPN, IPE, UPN…)
Les laminés à chauds ont généralement une épaisseur supérieure à 5 mm. Les vis autoperceuses à utiliser sont donc des vis de type « P13 », capables de percer jusqu’à 13 mm d’acier :
Pour le bois (lisses bois)
Les vis autoperceuses à utiliser sont de type « P1 » (perçage de tôles acier et ancrage dans les bois). La pointe possède un diamètre réduit par rapport au diamètre du filetage de la vis, ce qui permet d’avoir une bonne performance concernant la résistance à l’arrachement. En effet, le foret de la vis effectuera un trou de plus petit diamètre que celui du filetage
Les bacs de bardage peuvent faire office de support pour les accessoires et encadrements d’ouverture (encadrements de porte ou de fenêtre). Dans ce cas il convient d’avoir une vis spécifique prévue et adaptée pour avoir de bonnes performances dans les tôles fines (0,63 mm / 0,75 mm).
Le couturage des bacs en bardage
Il en est de même lorsqu’on veut fixer une tôle sur une autre, qu’on appelle communément « couturage » des bacs acier. Les fixations à utiliser dans ce cas sont les fixations de couture, où nous avons :
- Les vis de coutures, de type « P1 » notamment la vis 4,8x20 P1 ou la 6,3x22 P1. Ces vis possèdent une pointe réduite, c’est-à-dire avec un foret de perçage de petit diamètre par rapport au filetage, ce qui permet d’avoir de bonnes performances à l’arrachement dans les tôles fines d’acier. Les vis sont laquées dans la même couleur que les bacs ou tôles de bardage.
VOIR LA VIS TCB INOX DE COUTURE
VOIR LA VIS TCB ZN LAQUE DE COUTURE
- Les rivets de couture : rivet étanches (éventuellement non-étanches pour les travaux en intérieur). Pour les bardages, les rivets alu/inox sont préconisés dans les règles RAGE pour les bardages en acier protégé. Ils peuvent être laqués dans la même couleur que les bacs de bardage.
Les rivets sont installés à l’aide d’une riveteuse manuelle ou électrique. Il faut toujours au préalable pré-percer les tôles de bardage.
Les riveteuses électriques sont beaucoup plus confortables pour poser les rivets que les riveteuses manuelles. En revanche, elles sont plus chères, et elles sont surtout utilisées pour les utilisateurs qui posent régulièrement des rivets aveugles. Pour la mise en œuvre occasionnelle de rivets, les riveteuses manuelles sont adéquates.
- La « vis tête rivet », est une vis autoperceuse avec une tête aussi discrète qu’un rivet. Les têtes des vis prennent peu de place, ce qui peut être utile dans les assemblages (la tête de vis peut être logée entre deux tôles rapprochées par exemple). L’avantage par rapport au rivet est le temps de pose, et la possibilité de démontage. En effet les vis tête rivet sont posées en quelques secondes, à l’aide d’une visseuse électrique équipée d’une butée de profondeur.
Bardage rapporté, avec bac acier de bardage
Les bacs de bardages (nervurés ou ondulés) sont fixés sur une ossature rapportée sur une paroi de maçonnerie ou de béton. Entre le mur et le bardage, il est possible d’installer une isolation thermique.
Pour réaliser un bardage vertical, les supports sont généralement horizontaux :
Pour réaliser un bardage horizontal, les supports sont généralement verticaux :
Dans les deux cas, les types de support fixé sur la paroi seront :
- Des profilés métalliques (profilés à froid) type zed, oméga, U … réalisés par profilage ou pliage de bandes de tôle d’épaisseur 1,5 mm minimum,
- Des tubes en acier (tubes carrés, tubes rectangulaires), d’épaisseur 1,5 mm minimum,
- Des laminés-marchands (laminés à chauds) en acier type poutrelles IPN, IPE…,
- Des supports en bois type chevrons…
Les fixations des bacs de bardage sur ces supports, sont les mêmes que celles du chapitre bardage simple peau (voir ci-dessus).
La fixation de l’ossature rapportée (chevilles pour béton…) doit être adaptée au support, et être calculée en fonction du poids des éléments, des efforts climatiques… voir chapitre chevilles : VOIR CE CHAPITRE
- Pour le béton plein, il y a les goujons d’ancrage ou chevilles d’ancrage. Ces chevilles sont sous homologation CE, et sont déclinées en deux gammes suivant le type de béton (non-fissuré ou fissuré).
- Pour les murs en maçonnerie (matériaux pleins ou creux), il y a les chevilles plastiques (nylon) associées avec des vis TH ou têtes fraisées. En vissant la vis dans la cheville installée dans le trou, celle-ci va gonfler et se serrer dans le trou du support maçonné.
Les diamètres de perçage des trous dans les éléments maçonnés sont les mêmes que les diamètres des chevilles, par exemple pour une cheville plastique de 8x80, le diamètre de perçage dans le mur est de 8 mm. La profondeur du trou de perçage est fonction de la profondeur minimum d’ancrage de la cheville. Afin de connaître la résistance réelle des chevilles d’ancrage dans le support, il est possible de réaliser des tests d’arrachement in situ.
Le bardage double peau
Ces bardages sont constitués de deux peaux, avec un bac de bardage en peau extérieure, et une peau intérieure (avec des plateaux de bardage par exemple). Entre ces deux peaux sont généralement disposées des complexes d’isolation.
La peau intérieure est très couramment réalisée avec des « plateaux de bardage » qui sont fixés sur l’ossature principale, par exemple les poteaux du bâtiment. Les plateaux s’emboitent les uns sur les autres à l’avancement, du bas vers le haut. On positionne donc le premier plateau en bas, on le fixe, ensuite on pose sur le premier plateau un deuxième plateau de bardage que l’on fixe à son tour, et ainsi de suite… La photo ci-après montre un monteur en train de fixer un plateau de bardage (3ème plateau) par vis autoperceuses :
La forme des plateaux permet d’y loger une épaisseur d’isolant, dans ce qu’on appelle les « fonds de plateau », et les parties sur le devant des plateaux sont appelées « lèvres de plateau » :
Les poteaux où sont fixés les plateaux qui peuvent être de différentes natures (poutrelles, profilés à froid ou tubes, bois). A chaque nature de poteau, une fixation est adaptée pour fixer les plateaux de bardage :
- Pour les poutrelles (IPN, IPE, IPA, IPEA, IPER, UPN, UAP, HEA, HEB) la fixation des plateaux de bardage est réalisée par les vis TH embase 6,3x35 P13 (163035-068 et 163035-091). Cette vis possède une embase de Ø15 mm et d’épaisseur 1 mm.
VOIR CE PRODUIT
- Pour les tubes carrés ou rectangulaires (ép. jusque 5 mm), la fixation des plateaux est réalisée par les vis TH embase 6,3x22 P5 (63022-051)
VOIR CE PRODUIT
- Pour le bois, la fixation des plateaux de bardage est réalisée par les vis TH embase 6,3x55 P1 (6355-091 et 63055-069)
VOIR CE PRODUIT
Les fonds de plateau permettent la pose d’isolant, dont le maintien peut être facilité par des systèmes de maintien des couches d’isolant appelés « prespins » :
Vidéo de pose :
Il est à noter que les lèvres de plateaux sont horizontales, et que c’est sur ces lèvres que l’on pourra fixer d’autres éléments, notamment une ossature secondaire ou éventuellement un bac de bardage.
L’ossature secondaire est souvent un profilé à froid de type Zed, ou oméga, que l’on fixe sur les lèvres de plateau par des vis spécifiques équipées de pointes autoperceuses spéciales permettant de percer les épaisseurs 1,5 mm (épaisseur du profilé) + 2 x 0,75 mm (2 épaisseurs de plateaux à l’emboitement) :
Si l’on positionne les profilés perpendiculairement aux lèvres de plateau, ils seront donc en position verticale. Cependant, le bac de bardage constituant la peau extérieure fixée sur ce profilé (Zed par exemple) sera donc en position horizontale.
Si l’on souhaite avoir un bardage vertical, il conviendra de positionner l’ossature secondaire (profilés Zed, oméga…) avec un angle de 45° (la fixation des profilés sur les lèvres de plateau reste la même) :
Une fois après avoir posé l’ossature secondaire et les couches d’isolation, intervient alors la mise en œuvre du bac de bardage en peau extérieure.
Les fixations des bacs acier de bardage (peau extérieure) sur l’ossature secondaire sont des vis autoperceuses de type « P5 » (capacité de perçage de 1,5 mm à 5 mm) ou « P3 » (capacité de perçage 3 mm), dont les têtes sont peintes dans la même couleur que le bac acier (souvent en teinte RAL) :
Il existe aussi des dispositifs constructifs de bardage double peau sans ossature secondaire, avec des isolants spéciaux et sous Avis Techniques. Dans ce cas, où il n’y a pas de profilé fixé entre les lèvres de plateau et le bardage final, la fixation est réalisée à l’aide de vis spécifiques dites à « entretoises », où l’entretoise correspond à la distance entre le bac de bardage et le devant des lèvres de plateau :
Dans ce cas, il faudra bien voir si l’isolant est souple (laines minérales, système « Isopan ») ou relativement rigide (laine de roche, système « Rockbardage »), pour le choix de la fixation à entretoise (nous consulter).
