La sécurité et l'esthétique sont primordiales lors de la conception d'un escalier. Les escaliers métalliques, appréciés pour leur robustesse et leur design moderne, requièrent une approche technique rigoureuse. Ce guide détaillé vous accompagnera à travers les étapes essentielles de la conception d'un escalier métallique droit, en insistant sur les normes, les calculs et les plans de fabrication.
Normes et réglementations pour escaliers métalliques
La conformité aux normes est impérative pour garantir la sécurité des utilisateurs. Plusieurs réglementations s'appliquent à la conception et à la construction d'escaliers métalliques, influant sur les dimensions, les matériaux et les méthodes de fabrication.
Normes de sécurité et dimensions
La norme NF P 01-012 en France détaille les exigences relatives aux escaliers intérieurs et extérieurs. Elle spécifie des critères dimensionnels essentiels pour la sécurité et le confort :
- Hauteur de marche (h): Idéalement entre 16 et 18 cm, pour une hauteur de marche de 17 cm, la formule 2h + g = 63 cm (où g représente la giron ou profondeur de marche) est généralement recommandée pour un confort optimal.
- Profondeur de marche (g): Entre 23 et 28 cm. Une profondeur de 25 à 26 cm est souvent privilégiée.
- Pente: Généralement comprise entre 26° et 35°. Une pente de 30° est souvent considérée comme idéale pour un bon compromis entre confort et encombrement.
- Largeur de la volée: Minimum de 80 cm pour un usage courant, 100 cm pour un usage intensif, et 120 cm pour un accès facilité aux PMR.
- Nombre de marches: Il est recommandé d'avoir un nombre impair de marches pour faciliter la montée et la descente.
Un dépassement de marche d'au moins 2 cm est également conseillé pour une meilleure sécurité. Le respect de ces valeurs est crucial pour éviter les chutes et assurer un usage confortable.
Accessibilité PMR (personnes à mobilité réduite)
Pour garantir l'accessibilité aux PMR, des adaptations spécifiques sont nécessaires. La législation impose des critères plus stricts :
- Pente maximale: Limité à 6% (environ 3,5°).
- Largeur minimale de passage: Au minimum 90 cm, voire plus selon le type de fauteuil roulant.
- Main courante: Obligatoire des deux côtés, continue et à une hauteur adaptée.
- Repos intermédiaires: Des paliers intermédiaires peuvent être nécessaires pour les escaliers longs.
Réglementations locales et spécificités
Outre les normes nationales, des réglementations locales (Plan Local d'Urbanisme - PLU, règlement de copropriété, etc.) peuvent imposer des contraintes spécifiques. Il est crucial de les consulter avant de débuter la conception pour éviter tout problème ultérieur.
Étapes de conception d'un escalier métallique droit
La conception d'un escalier métallique droit, étape par étape, nécessite une approche méthodique combinant calculs, choix de matériaux et dessin technique.
1. analyse du plan et des contraintes géométriques
L'analyse du plan architectural est fondamentale. Elle permet de déterminer :
- Hauteur totale à franchir (H): Mesurée précisément entre le niveau supérieur et le niveau inférieur.
- Longueur disponible (L): Espace disponible pour l'implantation de l'escalier.
- Emplacement: Position de l'escalier dans le bâtiment, en tenant compte des murs porteurs, des ouvertures et des autres éléments structuraux.
- Contraintes: Obstacles, tuyauteries, gaines électriques, etc. qui peuvent influencer la conception.
2. calculs structurels et choix des matériaux
Les calculs structurels sont essentiels pour garantir la résistance et la stabilité de l'escalier. Ils permettent de déterminer:
- Charges permanentes: Poids propre de l'escalier (acier, marches, etc.)
- Charges variables: Poids des utilisateurs, mobilier, et autres charges possibles
- Section des éléments porteurs: Dimensions des limons, des marches et des contremarches.
- Choix du matériau: Acier (S235JR, S275JR, etc.), aluminium (pour des structures plus légères) avec une attention particulière à la résistance à la corrosion.
Exemple de calcul simplifié (non exhaustif): Pour une charge totale estimée à 500 kg, et en considérant une répartition de cette charge sur deux limons, chaque limon doit supporter 250 kg. En fonction de la longueur du limon, de son matériau et de sa section, il est possible de vérifier si sa résistance est suffisante pour supporter cette charge.
3. conception détaillée des éléments constitutifs
Cette étape précise les dimensions et les caractéristiques de chaque composant de l'escalier:
- Limons: Profilés métalliques (IPN, HEA, tubes carrés) dont la section est déterminée par les calculs structurels.
- Marches: Platines métalliques ou profilés soudés ou boulonnés aux limons. L'épaisseur doit être suffisante pour résister aux charges. La finition (peinture, galvanisation) protège contre la corrosion.
- Contremarches: Platines métalliques fixées entre les marches, ou intégrées aux limons pour un aspect plus épuré.
- Garde-corps: Composés de poteaux, de mains courantes et de balustres. La hauteur, l'espacement des balustres et la résistance du garde-corps doivent être conformes aux normes.
4. dessins techniques et plans de fabrication
Des logiciels de CAO (AutoCAD, Revit, SketchUp, etc.) sont utilisés pour créer les plans de fabrication. Ces plans doivent être précis et complets, incluant:
- Vues en coupe: Permettent de visualiser la structure interne de l'escalier.
- Détails de nœuds: Présentent les assemblages des différents éléments (marches, limons, garde-corps).
- Nomenclature des pièces: Liste détaillée des éléments constitutifs de l'escalier, avec les quantités et les spécifications.
- Plans d'assemblage: Indiquent les étapes de montage de l'escalier.
