Brevet FR2227403A1 — publié le 19741122

La présente invention a trait à un procédé de construction de batiments linéaires en béton armé précontraint à base d'élé- ments préfabriqués. Pour bien situer l'invention, on précisera d'entrée qu'elle vise deux objectifs essentiels - d'une part, la construction rationnelle et économique d'ossatures de bâtiments comportant une pluralité de niveaux sur rez de chaussée, - d'autre part, de conférer à de telles realisations une résistance exceptionnelle aux contraintes, notamment aux contraintes horizontales telles qu'engendrées par les séismes. Jusqu'à un nombre limité de niveaux, généralement inférieur ou égal à cinq, il est connu de réaliser des constructions résistant aux secousses sismiques en adoptant la formule de montage à partir d'éléments préfabriqués en béton armé. D'autre part, il est également connu d'assembler des bâtiments à partir d'éléments préfabriqués en béton armé et d'y appli quer la technique de la précontrainte. Toutefois-, la présence dans les éléments préfabriqués de câbles de précontrainte, pose trois problèmes liés à la technique même : - nécessité d'obtenir un réglage parfait de la position des poteaux, - difficulté de réaliser les joints horizontaux entre éléments de poteaux superposés et d'y raccorder les gaines de passage des câbles de précontrainte, - nécessité d'une parfaite étanchéSté des joints aux agents extérieurs et au coulis d'injection des gaines, après mise en tension des câbles de précontrainte. Des solutions partielles à ces problèmes existent mais, malgré leur prix, elles n'offrent pas les garanties de précision et de fiabilité exigées. L'invention non seulement offre une solution élégante et rationnelle aux trois problèmes précités mais propose un procédé permettant de réaliser des constructions à pluralité de niveaux, à base d'éléments préfabriqués et offrant aux contraintes horizontales la résistance d'un ensemble du type monolithique. A cet cffet, le procédé de construction de bâtiments linéaires en béton armé précontraint comportant une pluralité de niveaux sur rez de chaussée est caractérisé en ce que l'ossature du batiment, au moyen d'éléments préfabriqués de hauteur d'étage, est constituée par des poteaux de façade réalisés par superposition d'éléments de poteau, par des éléments de poutre longitude nalement alignés entre lesdits éléments de poteau de chaque façade à chaque niveau et par des éléments de refend alignés transversalement à chaque niveau entre éléments de poteaux des façades opposées et verticalement les uns au-dessus des autres, des passages alignés pour les câbles de précontrainte étant ménages tant verticalement qu'horizontalement dans les éléments de poteau d'une part et dans les éléments de refend d'autre part. De préférence, des éléments en forme de T constituent chacun un élément de poteau par leur montant et deux demi-éléments de poutre par leur traverse. On appréciera que le procédé allie bien les avantages de l'assemblage à partir d'éléments préfabriqués à une résistance exceptionnelle due aux câbles de précontraintes qui raidissent verticalement les poteaux de façade et les refends superposés et horizontalement l'assemblage constitué par des poteaux opposés et les refends les unissant. De plus, la forme en T des éléments de poteau simplifie les noeuds d'assemblage des poteaux de façade et permet, en un seul réglage, d'aligner poteaux et poutres. Avantageusement, une pluralité desdits éléments en forme de T sont fabriqués par moulages successifs à l'état couché, traverses parallèles, la face supérieure d'une traverse étant disposée en regard de la face inférieure du montant de l'élément adA- cent. Dans ces conditions, ladite face supérieure de traverse et ladite face inférieure de montant forment coffrage l'une par rapport à l'autre. De plus, lesdites faces supérieure de traverse et inférieure de montant formant joint de deux éléments de poteau superposés, sont munies par moulage de reliefs complémentaires à emboitement formant moyens de centrage, tandis que dans le montant de chaque élément en T sont noyées une pluralité de gaines de passage de câbles-de précontrainte, alignées verticalement entre éléments superposés, et affleurant aux surfaces du joint. Par ces caractéristiques du procédé, on résoud le problème du réglage vertical des poteaux, de ltalignement des gaines des câbles et celui de lthomogénétté des joints. En effet, coulés selon le principe dit "des Joints conju gués", avec reliefs ccllplémentaires de positionnement les e^- ments superposés et leurs gaines respectiees 3'a:drt aisément et la complémentarité des surfaces du joint en regard assure la stabilité et la qualité -lu joint. Selon une autre caractéristique du procédé, l'assemblage par superposition des éléments en T des poteaux de façade est réalisé par joints collés à la résine. En raison de la présence des gaines de passage des câbles, la colle étant appliquée sur la surface réceptrice dujoint, des zones non enduites sont ménagées autour des orifices des gaines par obturation temporaire de leurs extrémités au moyen de bouchois à tette circulaire débordante. On satisfait ainsi à la condition posée quant à l'étanchéT- té des joints et la protection des câbles. Les avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue schématique en perspective illustrantle principe d'assemblage des éléments préfabriqués selon l'invention La figure 2 est une vue d'ensemble en perspective d'un élément de poteau. La figure 3 est une vue schématique montrant le processus de coulage des éléments de poteau. La figure 4 est une vue partielle agrandie de la surface de Joint d'un élément de poteau au momentde 1'encollage. La figure 5 est une vue de la surface du joint selon la figure 4 après encollage. La figure 6 montre schématiquement le processus de mise en place d'un élément de poteau en superposition. La figure 7 montre schématiquement le processus de réglage vertical de l'élément de poteau de la figure 6. Ainsi qutil ressort de la forme de réalisation choisie à titre d'exemple et représentée en figure 1, un bâtiment linéaire est constitué-par des poteaux de façade avant 1, des poteaux de façade arrière 2 entre lesquels sont insérés des refends 3. Les poteaux 1 et 3 sont constitués par la superposition d'éléments préfabriqués 4 en forme générale de T tandis que les refends 3 comprennent des éléments en nombre variable 5, chaque élément en T et de refend ayant une hauteur d'étage. Les traverses des éléments en T 4 qui seront décrits en détail ci-après forment demi-éléments de poutres entre poteaux successifs 1 ou 2. En lignes pointillées est schématiquement esquissé le réseau de câbles de précontraintes; on trouve en 6, le faisceau de câbles propre à chaque poteau (représenté dans un but de simplification pour un seul poteau de la figure 1) en 7, le faisceau vertical-reliant les éléments de refend des différents niveaux et en 8, les faisceaux horizontaux joignant au travers des refends deux poteaux de façade opposés. On se reportera maintenant à.la figure 2 qui montre certains détails de l'élément de poteau 4, ces éléments en T comportant essentiellement un montant 9 surmonté d'une traverse 10. Un tel élément comporte de nombreux détails liés au processus de finition de l'immeuble; seuls cependant seront évoquées ici, les dispositions et caractéristiques ayant directement trait au procédé objet de l'invention. A la partie supérieure de la traverse, la face 11 sert d'assise à l'élément assemblé par superposition; des décrochements placent cette face 11 en suréldvation de la face supérieure de la traverse. En 12 sont représentées les clés de centrage dont le profil complémentaire en dépression se retrouve dans la face inférieure du montant de l'élément superposé. Noyées dans le montant, les gaines 13 affleurant à la surface 11 et à la face terminale 14, assurent le passage des câbles des faisceaux 6 (fig. 1). Deux crochets 16 permettent la manipulation des éléments de poteau. Ces éléments 4 sont fabriqués selon un processus de moula ge schématiquement esquissé en figure 3. Dans un moule couché 17, les éléments en T 4 sont coulés à plat dans leur position d'assemblage, l'assise supérieure 11 d'un élément faisant office de coffrage pour la face inférieure du montant de l'élément suivant ou vice-versa. Grâce aux clésde centrage 12, les faces du joint se retrouvent en parfaite cotncidence au montage. Généralement, on procède comme suit On coule en une seule première phase la totalité des éléments impairs du moule et dans une seconde phase, décalée par exemple de 24 heures de la première, la totalité des éléments pairs intercalés, les faces durcies des premiers éléments faisant alors office de coffrage pour les suivants. En raison de la présence des gaines de passage des câbles, il faut à la fois réaliser un joint étanche et éviter que l1adhé- sif utilisé ne coule dans les gaines vides. Les figures 4 et 5 montrent comment est réalisée selon l'invention, cette phase du procédé. Au droit de la surface du joint 11, les gaines 13 sont obturées par des bouchons 18 présentant un court corps cylindrique pénétrant dans l'orifice de la gaine, surmonté d'une tête d'un diamètre supérieur à celui du corps et reposant par sa face inférieure plane sur la surface i1 du joint, occultant ainsi autour de la gaine 13 un espace annulaire prédéterminé. La résine adhésive est appliquée, par des moyens connus, sur une assise Il dont les gaines 13 sont toutes obturées par des bouchons 180 Après application, les bouchons 18 étant retirés, la surface i1 présente l'aspect de la figure 5; des zones non enduites 19 sont ménagées autour des gaines 13. Les figures 6 et 7 représentent un dément de façade et une travée du bâtiment en cours d'assemblage et notamment la phase de la superposition de deux éléments de poteau 4. L'élément associé de refend 5 ayant été mis en place sur celui du niveau inférieur est positionné et maintenu par un étai 20 dans le sens perpendiculaire à celui de la façade. Manipulé par les crochets de levage 16, l'élément 4 à assembler est amené au dessus de l'élément inférieur dont la surface 11 (fig. 2) a été préalablement encollée selon le principe de la figure 5. Ainsi qu'il ressort de la figure 7, le chant 21 du refend 5 est muni à sa partie supérieure d'une butée réglable 22 face au plan latéral vertical de la traverse 10. L'élément de poteau 4, est descendu en position légèrement oblique jusqu'à emboitement des clés de centrage 12 du poteau inférieur dans les dépressions correspondantes de la face inférieure 14 de l'élément à assembler. Un dispositif tendeur 23 temporairement solidaire du refend 5 et de l'élément 4 permet de faire basculer ce dernier jusqu'au contact de la butée 22 préalablement réglée ce qui l'amène en position verticale. La figure 7 montre également disposés le long des façades des éléments de coursive 27 et de balcon 26 qui ne sont pas dé crits plus amplement ici. il est évident que pour alléger la présente description et les figures précitées, on n'a pas présenté en détail la totalité des composants mis en oeuvre et leur assemblage pour se limiter à dessein aux éléments caractéristiques, objet de l'invention. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction de bâtiments linéairas en béton armé précontraint comiportant une lurallte, de nivemi; sur rez le chaussée et dont l'ossature du bâtiment résulte de la superposition verticale, d'une part, d'éléments préfabriqués de façade, de hauteur d'étage, d'une forme générale en T qui constituen-t chacun un élément de poteau par leur montant et deux demi-éléments de pou- tre par leur traverse, lesdits demi-éléments de poutre étant longitudinalement alignés à chaque niveau entre lesdits élér-ent i;;t- coteau de chaque façade, et d'autre part, d'éléments préfabriqués de refend, de hauteur d'étage, alignés transversalement à oncque niveau entre éléments de poteaux des façades opposées, des gaines de passage pour les câbles de précontrainte étant alignées tant verticalement qu'horizontalement entre les éléments associés, procédé caractérisé en ce que lesdits éléments en forme de T sont fabriqués par moulages successifs à l'état couché, traverses parallèles, la face sip4rieuoe de la traverse d'un élément étant disposée en regard de la face inférieure du montant de l'élément adjacent de sorte que ladite face supérieure de traverse et ladite face inférieure de montant forment directement coffrage l'une par rapport à ltautre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces supérieure de traverse et inférieure de montant, formant joint de deux éléments de poteaux superposés, sont munies par moulage de reliefs complémentaires à emboitement formant moyens de centrage. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'assemblage par superposition desdits éléments de façade en T est réalisé par collage à la résine de ladite-face supérieure de traverse et de ladite face inférieure de montant ayant formé coffrage direct l'une par rapport à l'autre lors du moulage. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités desdites gaines de passage affleurent à la surface du joint et que, la colle étant appliquée sur la surface récep tricedi joint, des zones non enduites sont ménagées autour aes orifices des gaines par obturation temporaire de leur extrémité au moyen de bouchons à tête circulaire débordante.