Brevet FR2123160A1 — publié le 19720908

La présente invention concerne l'industrie du bâtiment. On a déjà proposé de construire des bâtiments à l'échelle industrielle en édifiant une ossature constituée d'un ou plusieurs noyaux de communication formant cages d'escaliers ou d'ascenseurs et de poteaux, puis en fixant des planchers à ladite ossature. Les procédés de ce genre sont en général relativement compliqués. La présente invention a pour but essentiel de remédier à cet inconvénient. A cet effet, selon l'invention, les planchers du bâtiment sont constitués d'éléments de meAn:esdimensions, construits en béton armé, pour le moins en ce qui concerne leur partie supérieure, et dont la longueur est égale à l'une des dimensions du plancher à construire, lesdits éléments étant assemblés entre eux par précontrainte. On peut ainsi obtenir les avantages suivants - possibilité de fabrication en usine d'éléments d'un très petit nombre de types différents ; - montage et assemblage à sec de ces éléments sans coulée de béton supplémentaire ; - absence de points porteurs intermédiaires permettant une distribution des pièces complètement libre ; - absence de poutraison complémentaire pour l'appui des éléments de planchers, ces derniers assurant la contreventement et l'en- tretoisement des éléments d'ossature ; - possibilité d'intégration dans le plancher de-divers moyens d'équipement (canalisation, fils etc) ; - possibilité d'incorporer en usine aux éléments de plancher leurs moyens de fixation à l'ossature. La construction du bâtiment peut se faire par divers procédés. Selon l'un de ceux-ci, l'ossature est édifiée et munie de poutrelles amovibles d'appui pour les planchers, qui assurent son contreventement provisoire, les éléments de planchers sont posés sur ces poutrelles puis assemblés entre eux et fixés à l'ossature assurant le contreventement définitif du briment. Selon une variante, les planchers sont assemblés au sol puis levés et fixés à leur emplacement définitif. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques en plan de deux exemples de bâtiments réalisés conformément à l'invent ion. La figure 3 est une vue par dessous d'un élément de plancher de type courant. La figure 4 est une coupe longitudinale,à plus grande échelle, par IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une coupe transversale, également à plus grande échelle, selon V-V de la figure 3. La figure 6 est une vue partielle par dessous d'un élément de rive pour plancher. La figure 7 est une coupe, à plus grande échelle, selon VIf-VII de la figure 6. La figure 8 est une vue partielle, en élévation, d'un élément de rive'montrant les dispositifs d'appui des organes d'assemblage par précontrainte de plusieurs éléments entre eux. La figure 9 est une coupe à plus grande échelle par Ix-Ix de la figure 8. La figure 10 est une vue schématique en coupe longitudinale montrant comment on peut mettre en place les éléments de plancher et les fixer à l'ossature Dans les exemples de réalisation représentés sur le dessin, un bâtiment comporte une ossature porteuse, s'étendant sur toute sa hauteur et composée d'une part d'un ou plusieurs noyaux 1 de communication parallélépipédiques formant cage d'escalier et le cas échéant d'ascenseur et d'autre part de poteaux 2 répartis sur le pourtour des divers planchers 3. Les dimensions transversales des noyaux et des planchers sont de préférence multiples d'un même module, par exemple égal à 30 centimètres. Les noyaux sont construits par exemple en béton armé et les poteaux formés de profilés métalliques en I ou en H. Les planchers 3 sont réalisés sous la forme de rectangles ayant tous la meme largeur, par exemple 6 mètres. Cette largeur est égale à la longueur des éléments 4 dont ces planchers sont constitués. La longueur de chaque plancher est un multiple de la largeur des éléments 4 qui est, par exemple, de 2,40 mètres. Sur la figure i, le bâtiment est du type dit "en bande". Il est formé d'un noyau 1 flanqtié, à chaque étage, de deux paires de planchers, l'une à cinq éléments et l'autre à six éléments. La disposition est symétrique par rapport au plan médian transversal du noyau. La longueur de ce dernier est de préférence inférieure à deux fois la largeur d'un plancher. Les poteaux 2 sont répartis d'une part le long des bords de façade des planchers et, d'autre part, dans des espaces 5 ménagés entre les deux planchers de chaque paire, dans le plan médian transversal précité. La protection des poteaux contre l'incendie est assurée par la façade ou par les cloisons des appartements entre lesquels ils sont situés, selon le cas. Dans la variante de la figure 2, les planchers 3 sont répartis autour d'un noyau 1 central pour former un immeuble dit "en tour". Des espaces 5 sont ménagés entre certains des planchers, perpendiculairement aux faces du noyau pour des poteaux d'ossature 2. Les autres poteaux sont disposés en façade comme dans le cas précédent. On voit que les dimensions transversales du noyau sont des multiples de la largeur des éléments de plancher à l'épaisseur des poteaux 2 près. Le nombre des éléments composant les divers planchers peut varier. Ces éléments sont pour la plupart des éléments normaux complétés par des éléments de rive. Les éléments normaux, représentés sur les figures 3 à 5, comportent une dalle supérieure 6 en béton armé attenant à deux nervures transversales 7 d'extrémité. La dalle est armée d'un quadrillage de fers longitudinaux 8 et transversaux 9. Autour des fers longitudinaux sont lacés des fers 10 dont les extrémités sont noyées dans les nervures et qui sortent périodiquement de la dalle en formant des dents de scie. Les sommets de celles-ci passent autour d'armatures 17 transversales parallèles à la dalle et situées sensiblement au niveau de la base des nervures 7 (figure 4). Les sommets inférieurs des fers 10 sont rapprochés les uns des autres deux à deux, comme le montre, notamment la figure 5. En outre entre les différents groupes de deux sommets alignés sont prévus des fers longitudinaux 12 dont les extrémités sont noyées dans les nervures 7 (figure 4). Tous ces fers d'armature sont soudés entre eux de façon à former une ossature robuste et facile à mettre en place dans le moule de coulée des éléments de planchers. Les nervures 7 sont traversées de part en part par des canaux transversaux 13 chemisés de gaines et destinés à l'assemblage par précontrainte des divers éléments d'un même plancher. Aux extrémités de ces derniers ou tout au moins à celle qui donne sur la façade, sont prévus des éléments de rive, représentés sur les figures 6 à 9 et qui se distinguent des éléments normaux par la présence d'une nervure de rive 14 s'étendant entre les deux nervures 7, sur la même hauteur que celle-ci selon un long côté de l'élément. Cette nervure de rive est armée de fers 15, comme le montre la figure 7. Dans les éléments de rive, du côté de la nervure 14, les canaux 13 sont aménagés, comme on le voit mieux sur la figure 9, en vue de permettre l'assemblage des divers éléments d'un même plancher à l'aide d'armatures 16 de précontrainte. Le canal 13 s'élargit en 17 dans sa portion terminale voisine du parement de l'élément. La gaine 18 du canal suit en 19 cet élargissement et, en outre, la portion terminale du canal est entourée d'une frette 20 formée d'une hélice de fil d'acier noyée dans le béton et qui est coaxiale au canal. Sur l'orifice de celui-ci est posée une plaquette d'appui 21 contre laquelle bute le dispositif 22 d'ancrage des fils de précontrainte. Une plaquette analogue et un dispositif d'ancrage, non représentés, sont prévus sur la face terminale de l'élément situé à l'autre extrémité du plancher (figures 6, 8 et 9). La figure 10 montre comment les planchers peuvent être fixés à l'ossature du bâtiment. En vue de leur fixation, les éléments 4 comportent, sur la face de parement de leurs nervures 7, des fers plats d'appui 23 fixés au moyen de pattes 24 scellées dans le béton. Ces fers plats s'étendent à peu près sur la moitié supérieure de la face de parement. Ils sont traversés en outre de goujons 25 scellés dans le béton et dont l'extrémité est filetée de façon à pouvoir recevoir un écrou 26. Le noyau 1 comporte, sous l'emplacement auquel l'élé- ment de plancher doit être posé une poutrelle amovible 27 constituée par exemple par un profilé en U fixé au moyen de goujons scellés 28 et d'écrous 29. Un peu au-dessus de la poutrelle 27 est prévue une cornière d'appui 30 destinée à recevoir le fer d'appui 23 de l'élément ainsi qu'une cornière de fixation 31 fixée à l'élément au moyen des goujons 25 et des écrous 26 sur le fer 23. La cornière 30 est scellée au noyau à l'aide de pattes 32. Les ailes verticales des cornières 30 et 31 sont orientées en sens inverses, comme le montre la figure 10. Sur les poteaux 2 sont prévues également des poutrelles 27, provisoires, fixes au moyen de boulons 33 et qui assurent en outre le contreventement des poteaux tant que les planchers ne sont pas posés. Après cette pose lesdites poutrelles deviennent superflues puisque les planchers assurent le contreventement. Le poteau 2 comporte une plaque 34 soudée, sur laquelle vient.reposer le plat 23 de l'élément. La fixation est assurée au moyen des goujons 25 qui passent dans des trous adéquats percés dans le poteau, et des écrous 26 Le montage du batiment peut être réalisé par deux méthodes. Selon la première, le noyau 1 et les fondations étant coulés, on érige verticalement des portiques constitués par les poteaux 2, assemblés par les poutrelles 27 destinés à être enlevés en phase définitive. Chacun des portiques peut être élevé par exemple sur quatre niveaux. Les portiques sont stabilisés dans leur plan par les poutrelles 27 et dans le plan perpendiculaire par appui sur le noyau 1 et sur des portiques perpendiculaires. Les éléments de plancher 4 sont posés sur les poutrelles 27, assemblés par précontrainte puis fixés comme décrit en regard de la figure 10. On peut alors enlever les poutrelles 27, la stabilité horizontale étant obtenue par la liaison de tous les éléments par l'intermédiaire des planchers. De nouveaux portiques étant constitués, reliés aux poteaux inférieurs, stabilisés par le noyau et entre eux de la manière précitée, on procède à la pose, à l'assemblage et à la fixation des planchers supérieurs. Conformément à la seconde méthode, qui convient mieux à des batiments peu élevés, on peut assurer la stabilité provisoire des poteaux pour toute la hauteur du batiment. Après coulée du noyau 1 et érection des poteaux 2, on assemble au sol du bâtiment les éléments des divers planchers 4. Il est alors possible ausol de réaliser un certain nombre d'équipements complémentaires (canalisations, pièces de façade etc...). Les planchers assemblés sont alors levés à leur position définitive, puis fixés aux éléments porteurs. Les moyens de levage peuvent être très simplifiés treuil fixé sur le noyau et grue mobile extérieure, par exemple. L'invention s'applique à la construction de bâti ments de tous genres et pour tous usages : logements, écoles, hôpitaux, hôtels, magasins, bureaux, usines etc... bâtiments qui peuvent recevoir des configurations diverses, par exemple en tour, en bande, le cas échéant avec changement de direction, en étoile etc... REVENDICATIONS 1.- Bâtiment comportant une ossature formée d'au moins un noyau constituant cage d'escalier ou d'ascenseur et de poteaux ainsi que des planchers fixés à ladite ossature, caractérisé ence que les planchers sont formés d'éléments de mêmes dimensions, réalisé au moins en partie en béton armé, et dont la longueur est égale à l'une des dimensions du plancher, lesdits éléments étant assemblés entre eux, dans un même plancher, par précontrainte. 2.- Bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de plancher comportent une dalle et des nervures d'extrémité en béton armé, des armatures demeurant apparentes sous la dalle, entre les nervures. 3.- Bâtiment selon la revendication 2, caractérisé en ce que les armatures apparentes comprennent un quadrillage inférieur et un double lacis reliant les noeuds de ce quadrillage obliquement à la dalle, ces armatures étant soudées entre elles. 4.- Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par des éléments de rive comportant, une nervure de rive qui relie les nervures d'extrémités. 5.- Batiment selon la revendication 4 caractérisé en ce que les éléments comportent, dans leurs nervures d'extrémités des canaux pourvus de gaines de précontrainte, les éléments de rive présentant en outre un dispositif d'appui pour les câbles de précontrainte. 6.- Bâtiment selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments présentent, le long de leurs nervures d'extrémités, des organes servant à leur fixation à l'ossature. 7.- Bâtiment selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits organes sont constitués par des plats disposés le long de la partie supérieure de la nervure et associés à des goujons filetés. 8.- Bâtiment selon la revendication 7, caractérisé en ce que le noyau comporte des surfaces d'appui horizontales pour les plats des éléments, un organe de fixation complémentaire étant fixé aux goujons associés au plat de l'élément. 9.- Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les poteaux présentent des plaques d'appui pour les plats des éléments, la fixation étant complétée par boulonnage des goujons sur les poteaux. 10.- Elément de plancher caractérisé en ce qu'il comporte les particularités spécifiées dans l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Procédé de construction d'un bâtiment selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on édifie l'ossature, on munit celle-ci de poutrelles d'appui amovibles pour les éléments de plancher, on pose ces éléments sur lesdites poutrelles, et on les fixe à l'ossature, les poutrelles pouvant alors être éliminées. 12.- Procédé selon la revendication Il caractérisé en ce que l'on assemble les éléments d'un même plancher entre eux après leur pose sur les poutrelles d'appui amovibles et avant de les fixer à l'ossature. 13.- Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on assemble les éléments d'un même plancher entre eux avant de les poser sur les poutrelles d'appui amovibles.