Brevet FR2233459A1 — publié le 19750110

La présente zruention est relative à la construction de pavillons et d'immeubles de toutes catégories et grandeurs. De multiples mesures ont déjà été préconisées en vue de réduire considérablement les temps de main-d'oeuvre dans la construction des b timent-s sans que soient altérées les normes de résistance à observer. Malgré les progrès réalisés, il est apparu au Demandeur que l'on pouvait encore progresser dans cette optique, c'est-à-dire pousser plus loin le monolithisme de la construction, ce qui ne peut que renforcer la résistance des bâtiments. La présente invention a pour objet un immeuble dont la carcasse est essentiellement en béton caractérisé en ce que les poteaux d'angles, les poteaux intermédiaires et les poutres horizontales reposant sur ces poteaux pour former l'ossature des murs et le chaînage du plancher supérieur d'un étage sont des éléments tubulaires ou évidés, les espaces vides à l'intérieur de ces différents éléments communiquant entre eux, de telle manière que lors de la coulée du béton pour former le chaînage dans les poutres horizontales, ce béton s'écoule en même temps de façon à combler progressivement et complètement tous les espaces vides des éléments, en sorte que l'ensemble chaînage du plancher, poutres et poteaux constitue finalement un monolithe. Suivant un autre point de l'invention, lorsque le plancher supérieur est en béton armé, la même coulée de béton formant le monolithe incorpore également le plancher de l'étage considéré. Si de préférence les murs sont constitués par des éléments industrialisés, tels que ceux décrits dans la demande de brevet français déposée par le Demandeur le pour " Eléments composés préfabriqués autocoffrants pour murs d'immeu- bles constitués d'éléments de ce type ", selon encore un autre point de l'invention, la même coulée de béton formant le monolithe incorpore également les murs de étage considéré. Conformément à la demande de brevet précitée, on pourra donc utiliser pour édifier les murs ou des portions de murs entre deux poteaux creux adjacents, des éléments industrialisés autocoffrants tels que dans chacun d'eux les cotés latéraux et la tête seront chacun en forme de gouttière en U à ouverture en extrémité d'élément, tandis que le pied de cet élément sera à emboîtement assurant son autoblocage sur une pièce basse. Pour assurer l'autocoffrage entre deux tels éléments adjacents, ainsi que l'accrochage sans fissuration possible et la formation d'une chambre verticale de décompression supprimant toute- infil- tration d'eau, le Demandeur propose undessin modifié des deux ailes de chaque gouttière latérale conçu en fonction du mode de montage des murs qui sera décrit plus loin, dessin qui est lesuivant - chaque aile intérieure d'une gouttière latérale sera terminée d'équerre par un tenon tourné vers l'aile extérieure, les deux tenons des deux éléments adjacents venant stappliquer l'un contre l'autre;; - les deux ailes extérieures des gouttières latérales venant en contact pour deux éléments adjacents seront rainurées, l'une sur le bord intérieur, l'autre sur le bord extérieur avec un bord biseauté sur la partie non rainurée, de manière que les parties marginales de ces deux ailes puissent s'appliquer par pivotement l'une contre 1'autre en formant une chambre verticale de décompression à section horizontale sensiblement en triangle rectangle. Bien entendu, d'autres variantes d'éléments industrialisés pour le montage des murs peuvent être adoptées, mais l'exemple non limitatif de construction d'immeuble avec planchers en béton armé qui sera décrit ci-apres-sera supposé érigé avec des éléments conformés comme indiqué ci-dessus, de manière que dans cet exemple, le monolithe, résultant de la coulée et du durcissement du béton, incorpore à la fois les. poteaux d'angles, les poteaux intermédiaires, les murs d'un étage avec te plancher de l'étage supérieur. Pour bien faire comprendre l'invention, il va maintenant être décrit cet exemple de construction d'immeuble en se référant au dessin ci-annexé sur lequel La figure 1 est une vue perspective schématique du squelette d'un étage d'immeuble constitué par les poteaux d'angles, les poteaux intermédiaires et les poutres horizontales reposant sur les têtes de ces poteaux pour former le chaînage haut, après leur mise en place avant coulée du béton. La figure 2 est une vue par en-dessus d'une poutre horizontale dont les extrémités reposeront sur deux poteaux d'angles. La figure 3 en est une vue en coupe transversale suivant le plan III-III de la figure 2. La figure 4 en est une demi-vue en élévation prise dans le sens de la flèche de la figure 3 avec demi-vue en coupe longitudi nale suivant le plan IV-IV de cette figure. La figure 5 est une vue en coupe verticale d'un mur avec planchers en béton armé lors de l'édification progressive d'un immeuble. La figure 6 est une vue en coupe horizontale en fin de construction d'un poteau d'angle et des parties coopérantes des deux éléments industrialisés immédiatement adjacents. La figure 7 est une vue en coupe horizontale correspondant à la figure 6 au niveau d'un poteau intermédiaire. La figure 8 est une vue en coupe horizontale correspondant à la figure 6 au niveau de deux éléments industrialisés adjacents formant une portion de mur. La figure 9 est une vue en coupe transversale d'une longrine sur semelle en béton pour former l'ossature d'appui au sol d'un immeuble, tel qu'un pavillon. La figure I est destinée à schématiser la base essentielle de l'invention, c'est-à-dire le mode général de montage monolithique et accélérérd 'un étage quelconque d' immeuble, par développement plus poussé du processus de l'autoblocage et de l'autocoffrage. En partant par exemple du niveau du sol, les poteaux creux d'angles 10 et les poteaux creux intermédiaires 11 seront répartis et érigés le long d'une ossature de longrines 15 formant une assise parfaitement horizontale. Dans le cas de la figure, il est supposé que cette assise est un rectangle de six mètres sur douze mètres, en sorte que les différents poteaux creux sont distribués tous les six mètres. On assure la verticalité de chacun de ces poteaux de la manière connue et par un tirant 12 avec Vérin à vis de réglage et point de fixation 13 au plancher; puis au moyen d'une grue de levage, on met en place les poutres horizontales creuses et autocoffrantes 14, chacune de longueur six mètres de manière à venir reposer par ses deux extrémités sur deux poteaux quelconques distants de six mètres. Telle qu'elle est réalisée, cette ossature pourrait alors être rendue monolithique par coulée de béton dans les poutres horizontales, béton qui en formant le chaînage haut viendra en outre combler les espaces creux des différents poteaux en passant par les ouvertures de communications ménagées dans les poutres. Pour rester dans le cadre de l'exposé qui va suivre, avant d'exécuter cette coulée de béton, on met en place les différents éléments industrialisés constituant les murs, ces éléments pouvant être au nombre de dix - ils ont chacun une largeur de centimètres; comme on le verra plus loin, aucun gabarit n'est plus nécessaire pour l'alignement vertical correct des différents éléments, on met également en place les fers d'armature du chat- nage haut et du plancher. Le béton est finalement coulé pour former un monolithe avec le plancher, le chaînage, les poteaux et les éléments industrialisés. Tel est succintement le schéma de montage ultra-rapide d'un étage, mais il convient pour être complet d'en exposer tous les détails de structure et de montage en se référant aux figures suivantes. I1 sera d'abord décrit, en tant que structure de base assurant la mise en oeuvre de la nouvelle technique constructive selon l'invention, la poutre creuse horizontale et autocoffrante 14 (fig. 2 à 4) destinée à former le chaînage haut. Cette poutre comme le montre la fig. 3, a une section transversale en U à branches ou ailes inégales - une aile extérieure 16 plus haute prolongée, à sa partie inférieure par une saillie 17 formant regingot pour le blocage des têtes d'éléments industrialisés des murs, et à sa partie supérieure par une autre saillie 18 en retrait pour l'emboîtement avec autoblocage des pieds des éléments industrialisés de l'étage supérieur. - une aile intérieure 19 de-hauteur moindre; entre les deux ailes, sera formé le chaînage en béton armé du plancher. Le fond 20 de la poutre est percé d'une succession d'orifices 21 qui permettent l'écoulement du béton sous la poutre pour assurer le scellement des têtes des éléments industrialisés des murs, ainsi que la solidarisation de ces éléments par comblage au béton des gouttières verticales coopérantes pour former des piliers de liaison. La poutre horizontale représentée par les figures 2 et 4, est biseautée à 450 à chacune de ses extrémités 22, car elle est supposée destinée à reposer sur deux poteaux d'angles et à jonctionner à chaque extrémité avec une autre poutre en équerre; en outre le fond 20 est évidé à 90" en 23 de manière à ménager une large ouverture 24 pour la coulée du béton de remplissage d'un poteau d'angle creux. Si la poutre doit reposer sur un poteau intermédiaire, son - extrémité correspondante sera sectionnée à 900, le fond 20 venant affleurer à cette extrémité; chaque poteau intermédiaire creux étant sensiblement, comme on le verra plus loin, de section rectangulaire allongée, le béton de remplissage et de liaison coulera par les orifices 21. Chaque élément industrialisé 25 du mur est conformé comme indiqué précédemment au début du mémoire. En regardant un tel élément dans le sens de la flèche sur la coupe horizontale de la figure 8 .- aile intérieure 27 de chaque gouttière latérale est termi- née d'équerre par un tenon 28 tourné vers l'aile extérieure. - l'aile extérieure de droite 29 est plus longue que l'aile 27, mais est rainurée sur sa demi-épaigseur intérieure de manière à former une saillie latérale externe 30 de longueur égale à la différence de longueur des deux ailes. - l'aile extérieure de gauche 31 est de même longueur que l'aile 27 mais est rainurée en 32 sur sa demi-épaisseur extérieure et sur la même longueur que l'aile 29; en outre le bord latéral de la demi-épaisseur intérieure est biseauté à 450 environ en 33. Les diverses pièces référencées ci-dessus se retrouvent sur les trois figures 6 à 8. La figure 6 montre en coupe horizontale comment se. fait la liaison monolithique entre un poteau creux d'angle 10 et les deux éléments industrialisés 25 adjacents des murs; chaque poteau creux est sensiblement carré avec une épaisseur de parois sensiblement égale à celle d'un élément 25; ses faces verticales de liaison sont, de la meme manière que le fond 20 de la poutre horizontale, percées d'orifices 26 pour la circulation du béton avant sa prise et la largeur de sortie de chaque orifice est sensiblement égale à la largeur d'entrée d'une gouttière latérale d'élément 25. L'élément industrialisé 25 qui termine le mur de gauche vient en butée et en alignement par sa saillie 30 avec la face 34 du poteau 10, tandis que le tenon 28 laisse un jeu 35, de largeur égale à la largeur de la saillie 30, devant la face intérieure correspondante du poteau. L'autre face extétieure 36 du poteau est prolongée sur sa demiépaisseur extérieure par une saillie 37 de longueur égale à celle de la saillie 30. Par conséquent lors du montage du premier élément industrialisé 25 du mur de droite, cet élément vient complètement en butée, comme le montre la figure 6, et en ménageant une chambre verticale de décompression 38 de section en triangle rec tangle. La figure 7 est semblable à la figure 6 dans le cas d'un poteau creux intermédiaire 11 qui est de section rectangulaire allongée avec sur ses parois latérales des orifices 39 pour la circulation du béton avant-sa prise; la disposition relative des éléments industrialisés adjacents est la même que dans le cas de la figure 6 : jeu 40 entre-le tenon 28 de l'élément industrialisé de gauche et la paroi latérale correspondante du poteau, chambre de décompression-41 du côté de l'élément industrialisé de droite. Quant aux différents éléments industrialisés d'un mur, ils se jonctionnent entre eux deux à deux, comme le montre la figure 8, butée entre les deux tenons adjacents 28 et butée de la saillie 30 contre le fond de la rainure avec formation de la chambre de décompression 42. Le montage des murs et le déroulement de la coulée de béton vont etre expliqués en se référant plus particulièrement à la figure 5. On suppose terminé le montage de l'ossature de la figure 1 avec plancher inférieur 43 et on va décrire la mise en place des éléments industrialisés successifs entre deux poteaux adjacents en partant de la gauche vers la droite intérieurement à l'immeuble. Chaque élément industrialisé 25 a la même section verticale que celle décrite dans la demande de brevet français précitée; chaque élément, présenté incliné vers l'avant comme le montre la figure 5, peut donc être emboîté par son pied sur une nervure 44 surmontant en retrait la longrine 15; l'élément est ensuite redressé par pivotement vers l'arrière jusqu'à ce qu'il vienne buter verticalement par une nervure supérieure 45 contre le regingot 17 de la poutre horizontale 14 avec autoblocage du pied de l'élément industrialisé, toujours comme prévu par la demande de brevet fran çais précitée. Les éléments industrialisés successifs se mettent ainsi automatiquement, de par leur conformation et leur mode de pose, dans les positionnements horizontaux prévus par les figures 6 à 8, et il résulte de ce qui précède que leur alignement vertical correct s'effectue automatiquement sans intervention d'un gabarit quelconque. Le mur, ou la portion de mur, une fois monté, il reste à obturer le jeu vertical 35 ou 40 qui subsiste par une planche en bois 47 qui est clouée pour clore le coffrage-mural. Cette planche peut être suffisante pour maintenir en place, avant la coulée du béton, les différents éléments industrialisés, mais on peut compléter le soutien par quelques cales en bois convenablement placées. Après avoir opéré de la manière décrite ci-dessus pour tous les murs ou portions de mur, on met en place les armatures du béton dans les poutres horizontales (chaînage) et dans le plancher supérieur et on procède à la coulée de béton, en particulier le long des poutres horizontales 14 au-dessus des orifices 21 et 24. Etant donné la disposition qui vient d'être décrite, tous les vides des poutres horizontales 14, des poteaux creux 10 et 11, des gouttières latérales des éléments industrialisés 25, se comblent progressivement et complètement par le béton coulé, et le monolithe prévu par l'invention, plancher compris, est formé après durcissement du béton. I1 faut noter qu'avant mise en place des poteaux d'angles, la feuille de polystyrène 50 servant de pont thermique doit être percée à travers les orifices des parois latérales de chaque poteau pour ne pas opposer de résistance à la circulation du béton. I1 est évident qu'une telle structure monolithe d'étage satisfait aisément aux normes de résistance imposées dans la construction des immeubles de toutes catégories. Pour être complet il convient d'indiquer, qu'à part un montage particulier et simplifié des linteaux, la mise en place des portes et fenêtres sera exécutée de la manière connue et décrite notamment dans la demande de brevet français précitée. Pour réaliser un linteau il suffira d'obturer extérieurement, et sur la longueur voulue le fond de la poutre horizontale, par une couche de béton dont l'épaisseur sera égale à la hauteur du regingot 17; sur la figure 3, on a dessiné en trait discontinu l'emplacement 46 de cette couche de béton. Un avantage complémentaire de l'invention est donc de permettre la suppression de coffrages particuliers pour les chaînages et les linteaux. Dans l'exemple décrit en se référant à la figure 5, on a vu que les longrines 15 au sol avaient une section en L; la figure 9 montre que l'on peut utiliser aussi une longrine 48 dont le profil dimensionné dérive de celui de la poutre creuse 14 après suppression du regingot 17 et obturation des orifices 21. On a supposé sur la figure 9 que chaque longrine est scellée sur des semelles en béton 49 de section trapézoldale. Comme le montre le haut de la figure 5, chaque étage suivant du pavillon ou e l'immeuble sera édifié de la même façon mais en prenant les poutres creuses 14 de l'étage inférieur comme assise de départ; un plancher avec solivage bois ne nécessite aucune modification de cette technique de construction; enfin s'il s'agit de monter des pointes de pignons, on utilisera alors des éléments industrialisés spéciaux. REVEhDICArIONS 1 - Immeuble dont la carcasse est essentiellement en béton caractérisé en ce que les poteaux d'angles, les poteaux intermédiaires et les poutres horizontales reposantrsur ces poteaux pour former l'ossature des murs et le chaînage du plancher supérieur d'un étage sont des éléments tubulaires ou évidés longitudinalement, les espaces vides à l'intérieur de ces différents éléments communiquant entre eux, de telle manière que lors de la coulée du béton pour former le chaînage dans les poutres horizontales, ce béton s'écoule en meme temps dans les poteaux de façon à combler progressivement et compldtement tous les espaces vides des éléments, en sorte que l'ensemble chaînage du plancher, poutres et poteaux constitue finalement un monolithe après durcissement du béton. 2 - Immeuble suivant la. revendication 1 caractérisé en ce que les éléments industrialisés formant les murs entre poteaux sont des éléments préfabriqués autocoffrants à surface entièrement plane vers l'extérieur, et dans -chacun desquels les côtés latéraux et la tête sont chacun en forme de gouttière en U à ouverture en extrémité d'élément, tandis que le pied de cet élément est à emboitement assurant son autoblocage sur une pièce basse, de manière que la coulée de béton vienne solidariser ces éléments industrialisés deux à deux par remplissage du coffrage formé par les deux gouttières latérales de sens opposé en contact, en sorte que le monolithe incorpore également les murs de l'étage considéré. 3 - Immeuble suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le plancher supérieur est en béton armé, en sorte que la même coulée de béton incorpore dans le monolithe le plancher supérieur à l'étage considéré. 4 - Immeuble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que chaque poutre horizontale a une section transversale en U à deux ailes inégales, l'aile la plus haute étant tournée vers l'extérieur et prolongée, à sa partie inférieure par un regingot et à sa partie supérieure par une autre saillie en retrait sur le bord de 11 aile, le fond de la poutre étant percé de nombreux orifices pour l'écoulement du béton destiné à former le monolithe. 5 - Immeuble suivant la revendication 4 caractérisé en ce que chaque tronçon de poutre horizontale repose par ses extrémités sur les têtes de deux poteaux adjacents, extrémité sectionnée droite sur un poteau intermédiaire et en biseau sur un poteau d'angle, de manière à constituer un chaînage fermé sur lui-meme pour chaque étage. 6 - Immeuble suivant la revendication 2 caractérisé en ce que l'aile intérieure de chaque gouttière latérale d'élément industrialisé est terminée d'équerre par un tenon tourné vers l'aile extérieure. 7 - Immeuble suivant la revendication 6 caractérisé en ce que l'aile extérieure de la gouttière latérale de droite d'un élément industrialisé est plus longue que l'aile intérieure et est rainurée sur sa demi-épaisseur intérieure en laissant une saillie latérale externe de longueur égale à la différence de longueur des deux ailes. 8 - Immeuble suivant les revendications 6 et 7 caractérisé en ce que l'aile extérieure de la gouttière latérale de gauche d'un élément industrialisé est de même longueur que l'aile intérieure et est rainurée sur sa demi-épaisseur extérieure en laissant une saillie biseautée intérieure de même longueur que la saillie de la gouttière latérale de droite. 9 - Immeuble suivant l.'une des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que dans un mur deux éléments industrialisés adjacents quélconques viennent en contact par les tenons des ailes intérieures correspondantes ainsi que par le chevauchement des saillies des ailes extérieures en laissant une chambre verticale de décompression créée par la saillie biseautée. 10 - Immeuble suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chaque poteau creux d'angle est de section sensiblement carrée et chaque poteau creux intermédiaire de section rectangulaire allongé, les faces latérales de ces poteaux étant percées d'orifices pour l'écoulement du béton coulé. 11 - Immeuble suivant les revendications 9 et 10 caractérisé en ce que chaque face latérale d'un poteau, en contact avec la gouttrière latérale de gauche d'un élément industrialisé, est aménagée de manière à avoir la même disposition de contact qu'entre deux éléments industrialisés adjacents d'un mur. 12 - Immeuble suivant les revendications 9 et 10 caractérisé en ce que pour chaque élément industrialisé en contact avec un poteau par sa gouttière laterale de droite, la saillie latérale externe de la gouttière vient en butée en prolongement de la face extérieure correspondante du poteau, tandis que le jeu entre tenon et face latérale correspondante du poteau est obturé par une planche pour fermer le coffrage mural lors de la coulée du béton. 13-- Immeuble suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le linteau d'une fenètre ou d'une porte-fenêtre est réalisé par obturation extérieure des orifices adjacents du fond de la poutre au moyen d'une couche de béton d'épaisseur égale à la hauteur du regingot. 14 - Immeuble suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les l-ongrines d'assise au sol des murs de l'immeuble sont des profilés en L ou des poutres horizontales creuses dont les orifices du fond et les regingots ont été supprimés .