Brevet FR2171881A1 — publié le 19730928

L'invention concerne un procédé de construction des planchers en bdton ou tout autre matériau armé ou non armé. Dans la plupart des constructions actuelles et notamment dans les constructions importantes (tours, parkings etc...) les planchers sont supportés par des éléments porteurs (poutres, voiles, murs, poteaux) en béton armé. Ils sont généralement constitués par des dalles préfabriquées ou coulées sur place également en béton. Ces dalles travaillant à la flexion, 1 béton qui les constitue doit être solidement armé. Toutefois, si une armature convenablement calculée permet d'obtenir la résistance imposée par les divers paramètres propres à la construction considérée, elle ne suffit pas toujours à assurer la stabilité au feu indispensable qui doit rostre avec l'importance des bâtiments puisque le temps d'évacuation en cas de sinistre augmente. Cete stabilité peut dtre augmentée par des enduits ou revetements divers, mais ce procédé est encore inruffisant. Le procédé selon l'invention détermine, d'une part, une économie importante en permettant de réduire fortement et même de supprimer l'armature du plancher sans nuire à sa résistance et, d'autre part, un accroissement considérable de la stabilité au feu grâce à la conformation même du plancher. Il permet en outre, dans certains cas, de remplacer le béton traditionnel par d'autres matériaux, tel que le béton d'argile expansée connu en lui-même, dont la stabilité au feu est encore accrue. Pour arriver à ces résultats l'invention propose de faire travailler le béton en tous ces points uniquement à la compression et, pour cela, de donner au plancher de chaque travée une configuration en voûte à face supérieure plane dont le fibre moyenne coïncide sensiblement avec la courbe parabolique moyenne des pressions et dont les naissances prennent appui sur des portées ménagées sur des éléments porteurs longitudinaux en béton armé. Les voûtes peuvent être préfabriquées mais elles peuvent aussi être coulées en oeuvre sur des entres récupérables disposés à hauteur voulue entre les éléments por teurs. Les cintres peuvent prendre appui sur les éléments porteurs eux-mêmes par l'intermédiaire de vérins à vis coulis ans sur des broches rectangulaires qui traversent lesdits éléments à travers des ajours conjugués préalablement aménagés. Surtout lorsque les voûtes sont préfabriquées, les portées latérales d'appui des éléments porteurs seront avantageusement inclinées de manière à être sensiblement prpendieulaires à ltextrémité correspondante de la courbe moyenne des pressions. Dans chaque voûte des armatures peuvent être disposées à mi épaisseur aux nais sances et à la clef. Afin d'augmenter encore la stabilité au feu, des joints, débouchant sur l'arase supérieure et remplis d'un matériau ininflammable dont la résistance à l'écrasement est inférieure à celle d-r matériau formant la voûte, peuvent être prévus aux naissances de la voûte. En outre si l'épaisseur de la vodte en parle supérieure est suffi samment grande un joint identique débouchant sur la face inférieure sera prévu à la clef. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé dans lequel La figure 1 est une coupe transversale d'une travée (avec amorce des travées adjacentes) limitée par deux poutres en béton armé, qui montre le procédé de montage d'un cintre de coffrage La figure 2 est une vue par la gauche à plus grande échelle de l'un des vérins, La figure 3 est une vue analogue à la figure 1, montrant le plancher après décoffrage. A; la figure 1, une travée d'une construction est délimitée par deux éléments porteurs 1 longitudinaux. Dans ltexample représenté chacun de ces éléments est une poutre, ou nervure, en béton convenablement armé par des fers longitudinaux la reliés de place en ;?lace par des fils lb. A intervalles sensiblement réguliers, chacune des poutres est percée par un trou 1c transversal à section rectangulaire dans lequel est engagée une broche 2 de section conjuguée et débordant de part et d'autre. Sur cette broche coulisse une plaque 3 (voir aussi figure 2) munie d'un ajour approprié et sur laquelle est soudée un écrou carré 4 qui coopère avec une tige filetée 5 munie d'une poignée ou d'un volant 6. L'ensemble de la plaque 3, de l'écrou 4 et de la vis 5 avec sa poignée 6 constitue un vérin à vis 7. Chaque broche 2 porte deux vérins 7 placés respectivement de part et d'autre d'une poutre 1. Dans chaque travée on dispose sur les vérins 7 des cintres 8 de coffrage dont la largeur correspond sensiblement à l'écartement des deux poutres 1, un cintre reposant de chaque côté sur au moins deux vérins. Chaque poutre 1 comporte sur sa face latérale devant recevoir la naissance de la voûte à construire une portée horizontalement 9 et une portée latérale 10. Il est aisé de comprendre que la manoeuvre des vérins 7 permet de régler la position d'un cintre 8 pour eue les bords de ce dernier arrivent très exactement au niveau des portées horizontales 9 des poutres. Lorsqu'un cintre de coffrage est mis en place la voûte est coulée en oeuvre et s'accroche sur les éléments porteurs et sa face supérieure horizontale est de préférence lissée. Grâce aux vérins le décoffrage n'offre aucune difficulté et le cintre est récupéré pour être utilisé plus loin. Après décoffrage le plancher a l'aspect représenté à la figure 3. Son épaisseur est déterminée à partir de la courbure du cintre 8 pour que la fibre moyenne de la volte ainsi réalisée coïncide sensiblement avec la courbe moyenne des pressions, c'est-à-dire que cette fibre est sensiblement parabolique. Ainsi le poids propre de la toute et les charges qu'elle est amenée à supporter sont transmises intégralement sous forme de poussée latérales aux éléments porteurs, c'est-à-dire encore qu'en chaque point le matériau qui constitue la volte travaille en compression. Une telle disposition permet d'alléger considérablement l'armature de la volte et même de la supprimer totalement. La mise en compression du béton augmente de façon très importante la stabilité au feu. Pour augmenter encore cette stabilité au feu et/ou lorsque l'écartement des deux éléments porteurs le justifie, il est possible de prévoir des armatures légbre il (figure 2) qui sont disposées à mi-épaisseur à chacune des naissances et à la clef. Toujours dans le but d'augmenter la stabilité au feu il est avantageur de prévoir à chacune des naissances et à la clef un joint 12, c'est-à-dire une rare longitudinale remplie d'un matériau ininflarcable et dont la résistance à l'écrasement est inférieur à celle du matériau constituant la volige. Dans ce cas la distance entre le fond des joints et l'armature voisine constitue une "articulation" de la vodte et elle est déterminée de façon à jouer pleinement son roule. Lorsque l'épaisseur de la volte en son centre est suffisamment faible, le joint 12 de la clef est inutile. Bien entendu les poutres 1 peuvent être préfabriquées et leur face inférieure peut dtre en forme de voûte avec une fibre moyenne parabolique. Mais chaque voûte peut également être préfabriquée au lieu d'être coulée en oeuvre. Dans ce cas pour faciliter la mise en place, la partie supérieure de chaque poutre, au-dessus de la portée horizontale 9, s'amincie vers le sommet, c'est-à-dire les deux portées latérales d'une poutre sont légèrement convergentes, la section de cette partie supérieure de la poutre avant alors une forme trapézoSdale. De telle portées 1 0a ont été indiquées en trait mixte à la figure 3. Après mise en place de la volte l'interstice ainsi formé est rempli au mortier. Pour conserver toute les qualités de la configuration du plancher il est avantageux que ces portées 10a soient per pendiculaires à la courbe moyenne des pressions. Lorsque la charge que doit supporter le plancher est relativement petite il est possible d'utiliser un matériau autre que le béton traditionnel, par exemple un béton d'argile expansée qui présente une stabilité au feu remarquable, qui est beaucoup plus léger et qui admet toutefois des charges jusqu'à 70 W cm2. D'autres matériaux peuvent etre également adoptés. Les poutres telles que 1 peuvent dtre protégées par un matériau isolant thermiquement. De meme l'ensemble peut être protégé par un plafond suspendu en matériau isolant. REVENDICATIONS 1 - Procédé de construction d'un plancher disposé entre deux éléments porteurs longitudinaux en béton armé, caractérisé en ce qu'il consiste à donner audit plancher, constitué en un matériau coulé, une configuration en voûte à face supérieure plane dont la fibre moyenne coTncide sensiblement avec la courbe moyenne des pressions et dont les naissances prennent appui sur des portées ménagées sur les éléments porteurs. 2 - Procédé de construction d'un plancher selon la revendication 1. Caractérisé en ce que la portée de la voûte ménagée sur un élément porteur, éventuellement préfabriqué, se décompose en une surface de portée horizontale et une portée latérale. 3 - Procédé de construction d'un plancher selon la revendication t, caracté- risé en ce que le plancher en volte est constitué par la juxtaposition d'éléments préfabriqués. 4 - Procédé de construction d'un plancher selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la portée latérale de chaque élément porteur est sensiblement perpendiculaire à la courbe des pressions de la voûte correspondante. 5 - Procédé de construction d'un plancher selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il constiste à couler le plancher en oeuvre sur un coffrage approprié. 6 - Procédé de construction d'un plancher selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste A - à ménager dans chaque élément porteur, à intervalles sensiblement régulier des ajours transversaux à section rectangulaire. B - à enfiler à travers lesdits ajours des broches de section correspondante qui débordent largement de part et d'autre de l'élément. C - à engager par chacune des extrémités de chaque broche, de façon coulissante, un vérin à vis vertical. D - à disposer entre deux éléments porteurs successifs un cintre de coffrage de largeur approprié reposant par ses bords latéraux inférieurs sur lesdits vérins. E - à régler la position du cintre, en manoeuvrant les vérins, de manière que ses bords latéraux supérieurs affleurent les portées horizontales des éléments porteurs. F - à couler le plancher voûte sur ledit cintre suivant l'épaisseur prédéterminée, et, éventuellement, à lisser son arase supérieure plane. et après séchage, G - à procéder au décoffrage et à la récupération du cintre en abaissant les vérins. 7 - Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le plancher voftte comporte à mi-épaisseur une armure légère à chaque naissance et à la clef. 8 - Procédé de construction d'un plancher selon la revendication 7, caractérisé en ce que lors de la coulée ds la voûte, en usine ou en oeuvre, à chacune des naissances est aménagé un joint débouchant sur l'arase supérieure, dont le fond arrive à une distance prédéterminée de l'armature cnrrespondante et qui est rempli, après le décoffrage, avec un matériau de préférence ininflammable et dont la résistance à l'écrasement est inférieure à celle du matériau coulé pour constituer la vof- te. 9 - Procédé de construction d'un plancher selon la revendication 8, car-cté- risé en ce qu'un joint identique à ceux disposés aux naissances, mais débouchant sur la face inférieure de la voûte, est ménagé à la clef de cette dernière.