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Comment concevoir un escalier : le guide technique et professionnel

Comment concevoir un escalier : voici les lignes guides avec les critères généraux et un exemple accompagné de rendus, de dwg et de modèle 3D réalisé avec le logiciel de conception architecturale BIM à télécharger.

Dans ce guide technique nous vous expliquons comment concevoir un escalier, en considérant différentes formes, et nous vous mettons à disposition un projet complet, avec des rendus e des dessins dwg, réalisé par l’équipe BibLus avec un logiciel professionnel pour ingénieurs et architectes.

Ci-dessous vous pouvez déjà télécharger gratuitement le fichier du projet avec lequel nous avons produit le rendu et essayer vous-même à obtenir ces résultats; vous pouvez également télécharger gratuitement la version utilisable pour 30 jours du logiciel de conception architecturale BIM Edificius complet de toutes les fonctionnalités.

rendu de l'escalier réalisé avec Edificius logiciel BIM architecture

rendu escalier – Edificius

Télécharger la modélisation 3D BIM (fichier .edf) des conceptions de différents types d’escaliers

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Les escaliers sont des éléments structurels permettant la connexion entre les différents étages d’un bâtiment. En général, un escalier comprend les éléments suivants : 

  • les marches
  • la volée
  • un palier

Les marches sont des éléments horizontaux qui se succèdent progressivement, qui permettre à la personne de monter ou de descendre les escaliers pour se déplacer d’un étage à l’autre d’un bâtiment.

Une volée consiste en un ensemble de marches consécutives. Un escalier peut être composé de plusieurs volées, séparées par des paliers.

Le palier est un élément de liaison horizontal entre 2 rampes ou plus ; permet le repos ou l’accès aux différentes zones desservies par l’escalier. Le palier peut être sur un étage (permet d’accéder aux zones de l’étage) ou un inter-étage (relie plus de rampes entre eux).

La différence de hauteur entre une marche et la suivante s’appelle une contremarche. La profondeur de la marche s’appelle marche.

La conception des escaliers intérieurs, types d’escaliers

Les escaliers peuvent être classés en fonction des matériaux utilisé : 

  • escaliers en béton armé
  • escaliers en acier
  • escalier en bois

Les escaliers plus répandus en béton armé sont : 

  1. escalier à dalle rampante : constituée d’une semelle intérieure en béton armé sur lequel les pas sont faits. Structurellement, la dalle repose sur une poutre de départ et une d’arrivée.
  2. escalier à paillasse : dalle inclinée supportant les marches et contremarches d’un escalier et assurant la transmission des charges et surcharges.

Les escaliers peuvent être classés en fonction de leur ligne de pente. Un escalier peut être : 

  • avec des barreaux, elle est presque verticale et les marches agissent comme un support pour les pieds autant que pour les mains
  • technique, si la ligne de pente est encore très élevée (supérieure à 50 °) ; ces escaliers sont destinés à une utilisation occasionnelle, à la maintenance.
  • intérieur, ceux à usages privés ont généralement des valeurs de ligne de pente compris entre 20 ° et 45 °.
coupe escalier en fer à cheval - réalisée avec Edificius logiciel BIM

coupe escalier en fer à cheval – réalisée avec Edificius

Conception des escaliers intérieurs, la forme de l’escalier

L’espace disponible détermine le choix et la position que prendra l’escalier

Utiliser à bonne escient un coin ou un mur cela implique le choix d’un modèle plutôt qu’un autre, de même si vous décidiez d’occuper le centre d’une pièce.

La forme en plan du noyau centrale peut être un polygone régulier, irrégulier ou un cercle, une ellipse, etc.

Les marches doivent toujours être perpendiculaires aux parois de la cage d’escalier, afin que les irrégularités se concentrent dans les paliers.

La cage d’escalier peut être dans la plupart des cas : 

  • de forme rectangulaire, avec un espace suffisant pour deux volées parallèles qui se rejoignent dans les paliers ou les inter étages ;
  • de forme carré, avec l’escalier qui tourne autour de la cage d’ascenseur ;
  • de forme circulaire (ou dans certains des escaliers hélicoïdaux), on parle alors d’escalier en colimaçon.

 

Escaliers d’intérieurs à plusieurs volées

Les escaliers à plusieurs volées sont indiqués pour deux situations particulières : 

  1. quand l’escalier doit s’appuyer contre un mur
  2. quand il convient exploiter un coin

L’escalier peut être : 

  • avec une progression linéaire, qui est la plus courante et la plus utilisée
  • avec deux volées à angle, souvent composées du même nombre de marches et interrompues par un palier intermédiaire (dans la vue en plan il assume une forme rectangulaire ou carrée)
  • avec deux volées droites, reliées cependant par des marches disposées en colimaçons (dans la vue en plan ils assument une forme curviligne)
  • avec des volées mixtes, consistent en un tronçon curviligne et une ligne droite
plan escalier rectangulaire - réalisé avec Edificius logiciel BIM

plan escalier rectangulaire – réalisé avec Edificius

Escalier intérieur en colimaçon

Les escaliers en colimaçon, hélicoïdaux ou circulaires, sont indiqués lorsque l’escalier est placé au milieu d’une pièce. Les escaliers en colimaçon peuvent être de deux types : 

  • avec les marches accrochées à un élément central, appelé noyau central, fixé au sol et au plafond qui a une fonction portante
  • sans support central l’escalier est sécurisé au sol et au point d’arrivée.

Les escaliers à vis ont un encombrement réduit au sol et sont indiqués lorsque l’espace disponible est donc limité. Les escaliers en colimaçon peuvent avoir en plan une vue circulaire, carré ou elliptique.

 

 

plan escalier en colimaçon - réalisé avec Edificius logiciel BIM

plan escalier en colimaçon – réalisé avec Edificius

Des aspects qui affectent le choix du modèle de l’escalier

  • les différences entre les deux niveaux à connecter : lorsque cette différence ne dépasse pas 250 cm, vous pouvez utiliser un escalier à rampe continue, lorsqu’elle dépasse 300 cm, vous pouvez utiliser un modèle à angle, tandis que pour des hauteurs plus élevées, il est conseillé un modèle à palier intermédiaire qui interrompt la montée
  • l’encombrement que l’escalier peut occuper au sol
  • le poids de l’escalier lui-même et celui qui devra supporter
  • la position des portes et des fenêtres et des autres éléments qu’il est important de laisser libre afin d’éviter que l’escalier empêche les ouvertures et les accès
  • la position du même escalier à l’intérieur des pièces : dans un coin, appuyé contre un mur, au milieu d’une pièce.

Conception d’escaliers internes, le décalage

L’un des aspects de conception les plus importants d’un escalier (et souvent sous-estimé), le décalage attribuer aux rampes, on le définit, la distance entre la dernière contremarche de la première volée et la première contremarche de la deuxième volée

Le décalage est un « élément structurel » qui apporte une série d’avantages (que ce soient esthétiques et fonctionnels), tout d’abord la continuité de la main courante. Sur le plan esthétique, l’alignement entre l’intrados de la volées et l’intrados du palier est assuré.

La continuité de la main courante à l’intérieur d’un escalier est importante non seulement pour assurer la sécurité des utilisateurs de l’escalier, mais également parce qu’elle offre la possibilité, en cas de besoin pour les personnes handicapées, d’installer un monte-escalier.

En fonction des grandeurs géométriques impliquées, il est possible d’avoir 3 types de décalages : 

  • décalage en avant, lorsque la première contremarche de la deuxième volée est en avant sur la dernière contremarche de la première volée
  • décalage en arrière, lorsque la première contremarche de la deuxième volée se trouve en avant sur la dernière contremarche de la première volée
  • décalage nul, lorsque les deux contremarches sont alignées

Dans le cas où d = a / 2 (chape + revêtement de la marche est égal à la moitié de la contremarche), le décalage est nul et les contremarches des 2 volées sont alignées.

Dans la figure ci-dessous, la partie mise en évidence en rouge (composée de la chape + du revêtement) correspond à la moitié de la contremarche : le résultat obtenu correspond à un décalage égal à 0 (la dernière contremarche de la volée d’arrivée – la contremarche 1- est parfaitement alignée sur la première contremarche de la volée de départ – contremarche 2).

 

Conception d'escalier d'intérieur: décalage nul

Conception d’escalier d’intérieur: décalage nul

Comment concevoir correctement l’escalier

Dans la conception d’un escalier, il convient que : 

  • les marches sont, au moins pour chaque étage, toutes identiques
  • un palier doit être prévu toutes les 15 marches
  • les paliers doivent avoir une largeur qui ne soit pas inférieure à celle des volées
  • si possible, utilisez des volées en ligne droite
plan escalier linéaire - réalisé avec Edificius logiciel BIM

plan escalier linéaire – réalisé avec Edificius

Largeur des volées

La largeur de la volée dépend du nombre de personnes pouvant marcher en même temps et de l’usage auquel elle est affectée.

La largeur des escaliers, ainsi que celle des corridors, doivent donc être dimensionnées par rapport au flux maximum de personnes possible et calculable.

Le flux maximal de personnes est calculé dans l’hypothèse l’exode simultané de toutes les personnes qui vivent, travaillent ou exercent tout autre type d’activité dans les locaux accessibles depuis l’escalier, la rampe ou en examen.

Pour la plupart des lieux publics ou ouverts au public, la largeur de l’escalier par rapport au débit maximal (exode), ainsi que d’autres caractéristiques techniques (rapport contremarche / marche, caractéristiques du revêtement de sol, etc.) sont définies dans des réglementations nationales relatives à ces locaux.

La volée de l’escalier intérieur doit avoir au moins 80 cm de largeur, tandis que dans le cas d’un escalier en colimaçon, son diamètre doit être d’au moins 110 cm. En ce qui concerne le sol, la pente de la rampe d’escalier doit être comprise entre 30 et 60 degrés.

Les protections

Les éléments horizontaux ou verticaux qui composent le garde-corps doivent se situer à une distance maximale de 10 cm les uns des autres, tandis que la main courante doit être placée à 90 cm des marches. Dans le cas d’une balustrade, celle-ci doit se situer à au moins un mètre des marches.

Pour empêcher les enfants d’avoir un accès aux escaliers, vous pouvez utiliser des barrières de protections également utilisées pour empêcher les enfants de sortir sur les balcons ou les terrasses. L’ouverture de ces protections peut être manuelle, verrouillable ou avec un mécanisme électronique. Ces protections peuvent être en bois ou en métal.

Plan escalier en L - réalisé avec Edificius logiciel BIM architecture

plan escalier en L – réalisé avec Edificius

Portance

L’escalier doit pouvoir supporter un poids de 400 kg par mètre carré.

Contremarche et marche

En ce qui concerne la conception de la contremarche et de la marche, il faut d’abord évaluer la différence de déniveler à surmonter.
La contremarche est comprise entre 15 et 17 cm (maximum 20 cm dans les escaliers de service), dans les bâtiments publics (hôpitaux, écoles) 13-15 cm ; la marche est plutôt calculée avec des relations basées sur l’effort effectué par la personne pour gérer la différence de niveau.

La formule généralement utilisée est celle de Blondel:

2a + p = 62 ÷ 64 cm

h = hauteurs de la marche et g = giron

Pour les escaliers intérieurs résidentiels, le rapport peut être augmenté comme suit : 

2 h + g = ÷ 65 (valeur maximum de g = 23 cm)

Il est conseillé de ne pas dépasser 15 marches d’escalier. Dans tous les cas, il est préférable d’avoir un plus grand nombre de marches plutôt que des contremarches trop hautes, autrement les escaliers seront trop raides. Si la marche a un profil avant arrondi, il est plus pratique et plus sûr.

plan escalier en fer à cheval - réalisé avec Edificius logiciel BIM

plan escalier en fer à cheval – réalisé avec Edificius

Comment concevoir un escalier avec un logiciel BIM

 

plan d'execution - réalisé avec Edificius logiciel BIM

plan d’execution – réalisé avec Edificius

Pour réaliser un escalier téléchargez et essayez gratuitement Edificius, le logiciel BIM pour la conception architecturale

Télécharger le modèle 3D BIM (fichier .edf) du projet d’un escalier en fer à cheval

Télécharger les DWG au format .zip de tous les chémas de projet des différents types d’escaliers

 

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