Le clavetage est un assemblage de deux éléments distincts à l’aide d’une pièce de jonction : la clavette. Dans la construction en béton armé et plus précisément en préfabriqué de béton, le clavetage reste la technique aboutie pour joindre, maintenir et solidariser des éléments non jointifs coulés séparément. Quel est le principe du clavetage béton ? Quels sont les éléments requérant un clavetage ? Comment réaliser un clavetage du béton ?
Définition et principe du clavetage
La technique du clavetage est largement employée depuis toujours avec les assemblages en bois (charpente, structure, construction navale, etc.), puis un peu plus tard en mécanique et sur l’acier, et dorénavant, en béton armé également.
En construction béton, le clavetage est défini comme l’opération consistant à réaliser la liaison de 2 éléments en béton armé préfabriqué à l’aide d’armatures en attente et d’une partie commune coffrée et coulée en place.
Le principe consiste donc à disposer sur le chantier de la construction les 2 éléments préfabriqués (généralement des poteaux et des poutres) à la place et dans la position définitive qui leurs sont attribuées, puis de les relier ensemble par un élément supplémentaire qui sera, lui, coulé sur place.
Exemple : au même titre que les longrines et les poutres de bois ou d’acier qui sont des éléments finis de la charpente ou de la structure doivent être solidarisées ensemble par une clavette, les éléments préfabriqués en béton armé doivent être assemblés pour constituer une structure. La seule différence dans le cas du béton est qu’au lieu d’être une pièce rigide (de bois ou de métal), la clavette est ici un élément qui est fabriqué sur place par coulage de béton dans un coffrage.
Les usages du clavetage
Le clavetage du béton est employé dès lors que 2 éléments préfabriqués en béton armé doivent être réunis entre eux afin de créer une structure homogène (poteau et poutres pour former un T par exemple). L’homogénéité de la structure en béton armé constituée grâce au clavetage tient autant du fait que les éléments à réunir sont en béton armé (fers à béton noyés) mais que la clavette est, elle aussi, réalisée en béton armé et que tous les fers à béton (ceux des éléments à relier et ceux de la clavette) sont ainsi réunis. Au résultat, le clavetage permet de « lier » les fers à béton des éléments séparés grâce à un entrelacement avec les fers à béton de la clavette au sein d’un coffrage.
Parmi les méthodes d’assemblage, le clavetage des éléments porteurs en béton armé est obligatoire avant la mise en œuvre des planchers préfabriqués, des poutres, poutrelles, prédalles et dalles alvéolaires.
Bon à savoir : parmi les types de jonctions structure-poutre (ou nœud de poutre), certaines et notamment la méthode de poutre suspendue sont interdites en zone de construction parasismique obligatoire où le clavetage est requis avec parfois le soudage préalable entre eux des fers de la clavette et des fers des poutres.
Comment réaliser un clavetage ?
La méthode du clavetage est simple à mettre en œuvre mais ses caractéristiques doivent être validées par un architecte ou un bureau d’études. En règle générale, c’est le constructeur ou le fabricant de la maison préfabriquée qui détermine les impératifs à respecter et notamment :
- Le béton à couler pour réaliser le clavetage doit être un béton à prise rapide ayant une résistance minimum à la compression de C 30/37.
- Toutes les armatures (fers à béton) ont une section un emplacement qui doivent être scrupuleusement respectés, principalement, le diamètre des armatures (au sein du clavetage), la disposition des aciers en chapeaux (disposés à l’intérieur des cadres et ligaturés à la branche horizontale haute), des renforts locaux (reprise de moments positifs sur appui) et des coutures de liaison nervure/table (placées dans la table de compression perpendiculairement à la poutre et distribués uniformément sur les tiers extrêmes de la poutre).
- En zone de sismicité avérée, il faut en plus tenir compte des contraintes supplémentaires à respecter :
- les efforts tranchants doivent être majorés de 50 % ;
- les aciers en chapeaux auront une longueur majorée de 30 % au moins et une section au moins égale à la moitié de celle des aciers ancrés (dans les poutres et dans la clavette).
Avant de procéder au clavetage, le calage sous l’appui de la poutre est obligatoire (lisse de rive) en raison de la faible pénétration de la poutre sur son poteau (généralement 2 à 5 cm minimum en construction classique), même si la poutre est prévue sans étaiement. Une fois les poutres et poteaux en place et les éléments correctement étayés avec de préférence une lisse de rive, on confectionne les armatures de la clavette et les aciers en chapeaux que l’on assemble avec les fers des éléments en place. Il suffit ensuite de préparer le coffrage dans lequel on coule le béton qui viendra solidifier l’ensemble.