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Cycle des Banches pour la Construction

Calcul du Cycle des Banches pour la Construction d'un Voile

Comprendre le Cycle des Banches

Le cycle des banches représente l'ensemble des opérations répétitives nécessaires pour coffrer, couler, et décoffrer une section de voile en béton à l'aide de banches (panneaux de coffrage). L'optimisation de ce cycle est cruciale pour la productivité et le respect des délais sur un chantier de gros œuvre. Chaque phase du cycle a une durée qui dépend de l'organisation, des moyens matériels (grue, type de banches) et humains.

Données de l'étude

On analyse le cycle d'utilisation d'un jeu de banches pour la réalisation d'un voile en béton.

Durées estimées pour les phases du cycle d'une banche (pour une "levée" ou une section de voile) :

  • Nettoyage et huilage des banches : \(45 \, \text{minutes}\).
  • Manutention et mise en place (grutage, réglage) : \(90 \, \text{minutes}\).
  • Ferraillage du voile (après mise en place d'une face de banche) : \(120 \, \text{minutes}\).
  • Fermeture du coffrage (mise en place de la deuxième face) : \(60 \, \text{minutes}\).
  • Coulage du béton : \(30 \, \text{minutes}\).
  • Prise et durcissement initial du béton (avant décoffrage) : \(12 \, \text{heures}\).
  • Décoffrage et préparation pour le cycle suivant : \(75 \, \text{minutes}\).

Hypothèses : Les durées sont des moyennes. Le temps de prise du béton est incompressible. On considère une journée de travail de 8 heures effectives pour les opérations manuelles et de grutage.

Schéma : Phases du Cycle d'une Banche
Nettoyage Huilage Mise en Place & Réglage Ferraillage Fermeture Coulage Prise Béton Décoffrage Cycle d'Utilisation des Banches Temps total du cycle \(\rightarrow\)

Illustration des différentes phases du cycle d'une banche de coffrage.

Questions à traiter

  1. Calculer la durée totale des opérations manuelles et de grutage pour un cycle complet (hors temps de prise du béton). Convertir ce temps en heures.
  2. Calculer la durée totale d'immobilisation d'un jeu de banches pour un cycle complet (incluant le temps de prise du béton). Convertir ce temps en heures.
  3. Si une équipe travaille 8 heures par jour, combien de cycles complets (incluant la prise) peuvent être initiés et terminés sur plusieurs jours si l'on considère que le béton coulé un jour J est décoffrable le jour J+1 matin ?
  4. Quel est le temps "productif" (hors prise béton) par cycle ? Si une équipe réalise un voile par jour, quel est le ratio de temps productif par rapport au temps total d'immobilisation sur 24h ?

Correction : Calcul du Cycle des Banches

Question 1 : Durée totale des opérations manuelles et de grutage par cycle

Principe :

Il s'agit d'additionner toutes les durées des phases actives du cycle, en excluant le temps de prise et de durcissement du béton qui est un temps d'attente.

Données spécifiques :
  • Nettoyage et huilage : \(45 \, \text{min}\)
  • Manutention et mise en place : \(90 \, \text{min}\)
  • Ferraillage : \(120 \, \text{min}\)
  • Fermeture du coffrage : \(60 \, \text{min}\)
  • Coulage du béton : \(30 \, \text{min}\)
  • Décoffrage et préparation : \(75 \, \text{min}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} T_{op} &= 45 + 90 + 120 + 60 + 30 + 75 \\ &= 420 \, \text{minutes} \end{aligned} \]

Conversion en heures : \(1 \, \text{heure} = 60 \, \text{minutes}\)

\[ T_{op\_heures} = \frac{420 \, \text{min}}{60 \, \text{min/heure}} = 7.00 \, \text{heures} \]
Résultat Question 1 : La durée totale des opérations manuelles et de grutage est de \(420 \, \text{minutes}\), soit \(7.00 \, \text{heures}\).

Question 2 : Durée totale d'immobilisation d'un jeu de banches par cycle

Principe :

La durée totale d'immobilisation inclut toutes les phases, y compris le temps de prise et de durcissement du béton.

Formule(s) utilisée(s) :
\[ T_{immobilisation} = T_{op} + \text{Temps de Prise} \]
Données spécifiques :
  • \(T_{op} = 420 \, \text{minutes}\)
  • Temps de Prise : \(12 \, \text{heures} = 12 \times 60 = 720 \, \text{minutes}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} T_{immobilisation} &= 420 \, \text{minutes} + 720 \, \text{minutes} \\ &= 1140 \, \text{minutes} \end{aligned} \]

Conversion en heures :

\[ T_{immobilisation\_heures} = \frac{1140 \, \text{min}}{60 \, \text{min/heure}} = 19.00 \, \text{heures} \]
Résultat Question 2 : La durée totale d'immobilisation d'un jeu de banches par cycle est de \(1140 \, \text{minutes}\), soit \(19.00 \, \text{heures}\).

Question 3 : Nombre de cycles complets sur plusieurs jours

Principe :

Si le béton coulé le jour J est décoffrable le jour J+1 matin, cela signifie qu'un cycle complet (incluant la prise) s'étale sur plus d'une journée de travail de 8h. Le temps de travail effectif de 7 heures (calculé à la Q1) peut être réalisé en une journée. Le temps de prise de 12 heures se déroule ensuite (en partie hors temps de travail). Le décoffrage (75 min) se fait le lendemain. Un cycle complet d'opérations (coffrage, ferraillage, coulage, décoffrage) dure 7 heures. Si on ajoute le temps de prise, la banche est immobilisée 19h. Si l'on considère qu'on peut réaliser les 7h d'opérations sur une journée de 8h, et que le décoffrage se fait le lendemain matin, on peut potentiellement initier un nouveau cycle chaque jour. Le nombre de voiles réalisés dépendra du nombre de jeux de banches disponibles et de l'organisation pour enchaîner les tâches. Avec un seul jeu de banches : Jour J : Opérations (7h) + début prise. Jour J+1 matin : Fin prise + Décoffrage (partie des 7h d'opérations du nouveau cycle). Donc, avec un seul jeu de banches, on peut réaliser environ un voile par jour, le cycle s'étalant sur 24h (ou un peu plus si on compte le temps de décoffrage le lendemain matin avant de ré-enchainer). Si la question porte sur "combien de cycles complets peuvent être initiés ET terminés", et qu'un cycle dure 19h, sur plusieurs jours, cela dépend du nombre de jours. Sur 2 jours (48h), on pourrait faire \(48/19 \approx 2.52\) cycles. Donc 2 cycles complets.

Analyse :

Un cycle complet d'opérations actives (hors prise) dure 7 heures. Ceci peut être réalisé en une journée de travail de 8 heures. Le béton prend ensuite pendant 12 heures. Le décoffrage (1h15) et la préparation pour le cycle suivant se font ensuite. Si le décoffrage se fait le lendemain matin (J+1), la banche est à nouveau disponible. On peut donc viser un cycle de production de voile par jour avec un jeu de banches, à condition que le temps de prise permette le décoffrage tôt le lendemain pour ne pas retarder le cycle suivant. La question est un peu ambiguë "initiés ET terminés". Un cycle complet dure 19h. Sur 2 jours (16h de travail, mais 48h calendaires) : - Jour 1 : 7h d'opérations (coffrage, coulage). La banche est immobilisée. - Nuit 1 : 12h de prise. - Jour 2 matin : Décoffrage (1h15). La banche est libre. On peut recommencer. Donc, en 2 jours calendaires, on peut terminer 1 cycle et bien entamer le second. Si on considère le nombre de cycles de 19h que l'on peut "caser" : En 24h (1 jour) : \(24/19 \approx 1.26 \Rightarrow 1\) cycle terminé. En 48h (2 jours) : \(48/19 \approx 2.52 \Rightarrow 2\) cycles terminés. En 72h (3 jours) : \(72/19 \approx 3.78 \Rightarrow 3\) cycles terminés.

Résultat Question 3 : En considérant qu'un cycle complet d'immobilisation est de 19 heures, on peut terminer 1 cycle en 24h, 2 cycles en 48h, etc. Si l'on s'organise pour que le décoffrage ait lieu tôt le matin, on peut viser la réalisation d'un voile par jour avec un jeu de banches.

Question 4 : Temps productif par cycle et ratio

Principe :

Le temps productif est le temps où des opérations manuelles ou de grutage sont effectivement réalisées. Le ratio est ce temps productif divisé par le temps total d'immobilisation sur 24h (si on vise un cycle par jour).

Données spécifiques (résultats précédents) :
  • Temps productif (\(T_{op}\)) : \(7.00 \, \text{heures}\)
  • Temps d'immobilisation sur 24h (pour un cycle par jour) : \(24 \, \text{heures}\) (ou 19h si on considère l'immobilisation stricte de la banche)
Calcul :

Temps productif par cycle : \(7.00 \, \text{heures}\).

Si l'on considère un cycle de production par 24 heures (réalisation d'un voile par jour) :

\[ \text{Ratio} = \frac{\text{Temps productif}}{\text{Temps total sur 24h}} = \frac{7.00 \, \text{h}}{24 \, \text{h}} \approx 0.2917 \]

Soit environ \(29.17\%\).

Si l'on considère le temps d'immobilisation strict de la banche (19h) :

\[ \text{Ratio}' = \frac{\text{Temps productif}}{\text{Temps d'immobilisation strict}} = \frac{7.00 \, \text{h}}{19.00 \, \text{h}} \approx 0.3684 \]

Soit environ \(36.84\%\).

Résultat Question 4 : Le temps productif par cycle est de \(7.00 \, \text{heures}\). Le ratio de temps productif par rapport à une journée de 24h est d'environ \(29.17\%\).

Quiz Intermédiaire 1 : Quelle phase du cycle des banches est généralement la plus longue et incompressible, dictant souvent le rythme global ?

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Le "cycle des banches" se réfère à :

2. L'optimisation du cycle des banches vise principalement à :

3. Le temps de prise du béton dans un cycle de banches est :

Glossaire

Banche
Panneau de coffrage modulaire de grande dimension, généralement métallique, utilisé pour la réalisation de voiles ou de murs en béton.
Cycle des Banches
Séquence d'opérations répétitives (nettoyage, huilage, mise en place, ferraillage, fermeture, coulage, prise, décoffrage) nécessaires pour l'utilisation d'un jeu de banches pour couler une section d'ouvrage.
Coffrage
Structure temporaire servant de moule pour donner au béton frais la forme souhaitée et le maintenir jusqu'à son durcissement.
Décoffrage
Opération consistant à retirer le coffrage une fois que le béton a atteint une résistance suffisante.
Grutage
Opération de levage et de manutention d'éléments lourds (comme les banches) à l'aide d'une grue.
Temps de Prise (du béton)
Période pendant laquelle le béton passe de l'état plastique à l'état solide. Le décoffrage ne peut intervenir qu'après une prise et un durcissement suffisants.
Calcul du Cycle des Banches - Exercice d'Application

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