Brevet FR2079191A1 — publié le 19711112

La pressente invention concerne un élément due coffrage perdu pour dalle de béton, hourdis nervuré, etc... et plus parties culièrement un élément se présentant sous la forme d'un élément de plancher métallique. La @echni@ue des planchers métalliques collahorant avec du béton est une technique assez recente utilisant de tales d'acier de U,6 à 2 mm qui sont profilées ou arfois pliées en usine de façon à leur donner une raideur maximum du fait des nervures formées par le profilage. Les profilés ainsi réalisés ont une longueur déterminée par les entre-distances des poutres sur lesquelles ils doivent être posés lors de leur mise en oeuvre ; ces profilés ont une largeur variant entre 10 et 80 cm ; ces profilés sont assemblés entre eux sur le chantier et parfois en usine : cet assemblage, qui permet d'obtenir des panneaux de t8les nervurées d'une largeur plus importante mais restant toutefois compatible avec leur maniement (environ 4 m), est réalisé soit par soudure ou rivetage de deux nervures superposées de deux profilés adjacents, soit par clipsage de ces nervures, soit encore par boulonnage de deux profilés adjacents. Cette fixation des profilés adjacents les uns aux autres est indispensable pour éviter le déplacement vertical d'une tôle par rapport G l'autre sous l'effet d'une charge quelconque lors de la mise en oeuvre du béton. Une fois mis en place, ces profilés constituent au premier stade un coffrage métallique remplaçant les coffrages classiques en bois et sur lequel on coule une dalle de béton dot ltépais- seur varie selon le type de coffrage métallique. Après prise et durcissement du béton, un plancher mixte est réalisé : métal plus béton, dont le profilé métallique constitue, au stade définitif, l'armature. Etant donné que le béton résiste très mal à la traction les efforts de traction doivent être transmis au métal et, de ce fait, le mode de liaison béton-profilé joue un rôle prépondérant 1) si les profilés sont lisses cette liaison n'est assurée que par l'adhérence naturelle du béton sur une tôle lisse, ce qui limi te ce plancher soit à des portées très réduites, soit à des épaisseurs de dalle très fortes ; en pratique, la tension d'ad hérence est limitée à 0,5 kg/cm2 de t3le ; à ce taux là, la traction dans la ttle est extrêmement faible d'autant plus que E-S calculs tiennent compte de 1 traction d-ns - section te ; d'ou section de tôle surabondante et emploi neu éconmique ; on peut galement classen dans cette pre@@ére catégorie les té les dent l@ nervures possedent des déf@rmstions régulieies (basses). les profilés peuvent présenter des points d'ancrage du béton à la tôle tels .ar exemple des goujons soudés sur le tôle, ou des tiges d'acier cu des boulons passés au travers de trous forés dans les nervures de la tôle ; dans ce cas, la liaison béton profilé n1 est plus- réalisée par l'adhérence naturelle mais bien par ces points d'ancrage qui selon leur nombre et leur résistan ce permettent de calculer la dalle au maximum de ses possibili tés ; en effet, alors que dans le premier cas la tôle ne tra vaille que très faiblement à traction et le béton faiblement à compression, dans ce cas-ci, le rrofilé peut travailler à Eon taux maximum de traction (1.800 kg/cm2) et le béton à son taux maximum de compression (100 kg/cm2). Toutefois, ce type de plancher avec ancrages est peu employé étant donné que la réalisation de ces points d'ancrage est peu commode et très longue et de ce fait très coûteuse. Le but de la présente invention est d'obtenir un coffrage perdu réalisé à partir de profilés présentant un maximum de points d'ancrage mais étant bien entendu que ces points d'ancrage n'augmentent pas inconsidérément le prix de revient du profilé ni ne compliquent sa mise en oeuvre sur le chantier. De la sorte, en mettant en oeuvre un coffrage métallique possédant un maximum de points d'ancrage, on bénéficie de l'utilisation possible du taux de travail maximum de la tôle (1.800 kg/cm2) et on peut réduire l'épaisseur de la dalle de béton. L'élément de coffrage perdu, objet de l'invention, est caractérisé en ce qu'il consiste en un profilé dont les ailes sont découpées de façon crénelée de maniere à présenter une succession de dents dcnt chacune constitue un point d'ancrage pour le béton. Conformément à l'invention, les nervures des profilés peuvent etre de toutes- sections et de toutes dimensions ; en particulier, la profondeur des nervures peut f parfaitement être telle que l'invention puisse s'appliquer aux hourdis nervurés. On constate donc que l'élément de coffrage conforme à l'invention présente l'avantage que l'ancrage du béton est réali sé par la tôle du profilé ellel-même et non plus par des pièces (goujons, boulons, etc...) rapportées sur la tôle du profilé. Généralement, le matériau utilisé par le profilé est l'acier mais le fait de prévoir un autre matériau tel par exemple une matière synthétique ntentratne pas que lton quitte le domaine de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la descn'.ption qui va suivre de deux exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de coffrage perdu suivant l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'un autre élément conforme à l'invention destiné plus particulièrement à la réalisation d'un hourdis nervuré ; la figure 3 est une vue en perspective montrant deux éléments selon la figure 1 juxtaposés la figure 4 est une vue en perpective illustrant un profilé connu présentant des points d'ancrage rapportés sur la tôle (goujons). Comme montré à la figure 1, l'élément de coffrage perdu suivant l'invention consiste en un profilé 1 en U dont les ailes rabattues parallèlement au fond 2 du profilé ont été découpées de façon crenelée de manière à présenter une succession de dents 3 constituant chacune un point d'ancrage pour le béton. Les côtés 4 du profilé 1 se terminent donc vers le haut alernativement par des dents 3 en substance parallèles au fond 2 et par des arêtes 5. Comme indiqué à la figure 3, le coffrage perdu pour dalle de béton est constitué par la juxtaposition de plusieurs éléments selon la figure 1 : les dents 3 de l'élément 1 s'embottent entre les dents 31 de l'élément voisin 11 jusqu'à ce que les côtés 4 des profilés se touc--hent. On constate qu'aucune fixation des élément entre eux n'est nécessaire du fait de l'emboîtement des dents, en effet, chaque dent 3 de l'élément 1 repose sur uner arête 51 de ltélément 11 et réciproquement, ce qui a pour co-nséquence qu'aucun élément ne peut se déplacer verticalement sans entraîner les autres. Un autre avantage des éléments de coffrage perdu selon l'invention consiste en ce que, emboîtés les uns dans les autres, ils peuvent être mis en oeuvre sur le chantier par simple déroulement, les arêtes 5 et les parties arrondies intérieures 6 (figure 3) coopérant avec ces arêtes faisant office de charnière. La figure 2 montre un élément conforme à l'invention destiné à la réalisation d'un hourdis nervuré ; en effet, pour atteindre des portées plus importantes (7 à 10 m) il est nécessaire de prévoir un profilé 1 dont le fond 2 présente une nervure centrale 7 très profonde, les côtés 8 de cette nervure étant sensiblement parallèles aux côtés 4 du profilé et le fond 9 de cette nervure étant parallèle au fond 2. Dans ce cas des hourdis nervurés, les dents 3 peuvent en outre être utilisées comme supports de ronds à béton de complément (d'axe 11). En conclusion, on peut affirmer que la mise en oeuvre du coffrage perdu selon l'invention ne pose aucun problème et qu'elle est mme plus aisée que celle d'un coffrage perdu lisse classique dont les-élements doivent être fixés (par soudure, rivetage, etc...) 'les uns aux autres sur le chantier. On On montre par le calcul que les dents du coffrage, objet de l'invention, constituent des points d'ancrage pour le béton aussi valables que des goujons rapportés conformément à la figure 4 par exemple. Soit une dalle de béton 12 cm d'épaisseur (poids propre : 300 kg/m2) posée sur deux appuis espacés d'axe à axe de 4,5 m et devant reprendre une charge de 350 kg/m2 en plus de son poids propre. On a moment fléchissant M = PL2 = (300 + 350) x g 2 = 1645 kgm Mr 8 classique La section d'acier d'une armature/(ronds à béton sera : # a=## CxRa avec C = bras de levier (10 cm = hauteur de la dalle à partir de l'axe des armatures vers le haut) Ra = Résistance acier = = 164.500 = 10,75 cm2 d'acier A 37. 0,85 x 10 x 1800 Si l'on considere maintenant une armature du type pro file, avec goujons d'ancrage (figure 4), il apparait comme évident que la section de la tôle (comparée à la section des ronds à béton de l'armature classiaue) sera toujours au moins égale à lC,75 cm par mètre courait, quelle que soit la forme du profilé Un goujon de 6 mm de diamètre soudé sur une tôle de 0,9 mm avec un empattement de soudure de 7 mm pourra, compte tenu de la déchirure qui aura tendance à se former, reprendre un effort F égal à 2 tôle 2 ----- x épaisseur tôle x tension traction locale acier (=2000kg/cm2) 2 = 2 x 3,14 x (0,3 + 0,1) ----- ------------- x 0,09 x 2.000 = 226 kg. 2 Si un goujon peut reprendre un effort de 226 kg, alors -le nombre de goujons nécessaire prés d'un appui et par mètre courant de profilé est de 10,75 cm2 x 1.800 kg/cm2 ------------------------ - = 90 goujons. 226 kg Si l'on considère ensuite une anlature utilisant le profilé selon l'invention ayant les dimensions suivantes (figure 3) : A = 10 cm ; B = 4 cm ; C = D = 2 cm ; E = 2,5 cm ; épaisseur :0,9mm, la section de profilé par mètre courant sera égale nient au moins 2 égale à 10,75 cm Une dent découpée dans une tôle de 0,9 mm pourra, compte tenu de la déchirure qui aura tendance à se former à l'endroit 10 du rattachement de la dent au profilé, reprendre un effort F égal à Section dent en (10) x résistance au cisaillement de l'acier (= l.000 kg/cm2) = (2 x 0,9) x 1.000 = 180 kg. Si une dent peut reprendre un effort de 180 kg, alors le nombre de dents minimum nécessaire près d'un appui et par mètre courant de Profilé est 10,75 cm2 x 1.800, kg/cm2 ------------------------ = 107,5 dents. 180 kg Or, le nombre réel de dents par mètre courant de profilé selon l'invention est en fait supérieur à 450 dans le cas considéré et est donc bien suffisant pour réaliser un ancrage valable et efficace du béton. En définitive, on constate ainsi que la mise en oeuvre du coffrage perdu selon l'invention offre de sérieux avantages ri sont le résultat de l'existence des dents 3 dont la fonction est essentielle à chacun de ces avantages : meilleur ancrage de la tôle ; fixation des éléments par emboîtement et possibilité de mise oeuvre raide sur le chantier par simple déroulement. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux éléments qui viennent d'être décrits uni quement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Elément de coffrage perdu pour dalle de béton, hourdis nervuré, etc... caractérisé en ce qu'il consiste en un profilé dont les ailes sont découpées de façon crénelée de manière à présenter une succession de dents dont chacune constitue un point d'ancrage pour le béton. 2. Elément de coffrage perdu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilé est un profilé en U dont les ailes, qui sont les prolongements des côtés, sont rabattues en substance parallèlement au fond du profilé et sont découpées de manière à présenter alternativement des dents et des arêtes. 3. Elément de coffrage perdu selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fond du profilé présente une nervure centrale dont les côtés sont en substance paallèles aux côtés du profilé et dont le fond est en substance parallèle au fond du profilé. 4. Elément de coffrage perdu selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les dents peuvent être utilisées comme supports pour ronds à béton de complément. 5. Coffrage perdu caractérisé en ce qu'il est formé par la juxtaposition de plusieurs éléments selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, les dents d'un élément stemboitant entre les dents de l'élément adjacent jusqu'à ce que les côtés des profilés se touchent. 6. Coffrage perdu selon la revendication 5, caractérisé en ce que le béton est coulé sur les fonds des profilés de manière à recouvrir les dents, ces dernières constituant les points d'ancrage du béton au profilé. 7. Coffrage perdu selon la revendication 5, caractérisé en ce qutil peut être mis en oeuvre sur le chantier par simple déroulement des profilés, les artels et les parties arrondies intérieures du profilé coopérant avec ces arêtes, faisant office de charnière entre les profilés.