Brevet FR2237029A1 — publié le 19750207

La présente invention concerne un procédé de mise en place de cellules préfabriquées pour la réalisation de bâtiments à étages; elle concerne également les cellules aménagées pour permettre cette mise en place. On connaît des cellules d'habitation qui sont constituées de parpis latérales en voiles minces de béton armé, boulonnées entre elles et boulonnées à des dalles, également en béton armé formant le plancher et le plafond de ces ;cellules. De telles cellules sont assemblées en usine puis transportées sur le lieu de la construction où elles sont mises en place en vue de la constitution d'habitations de types divers. De telles cellules ont des parois latérales de faibles épaisseurs (3 à 8 cm) et des plancher et plafond également en béton d'épaisseurs relativement- faibles; malgré cela, ces cellules ont un poids élevé (de tordre de 10 à 18 tonnes par exemple), ce qui fait que l'on rencontre des difficultés non négligeables pour la préhension, la manipulation et la mise en place précise de ces cellules lors de la réalisation de bâtiments à étages. De plus, cette mise en place de cellules préfabriquées se heurte à un certain nombre de difficultés qui proviennent essentiellement des tolérances que l'on est obligé d'admettre dans les dalles de béton armé qui constituent les cellules. Ainsi, sur les épaisseurs des dalles constituant les planchers des cellules, on peut avoir des différences fortuites de quelques millimètres; il en est de meme sur les hauteurs des parois latérales et aussi bien évidemment sur les épaisseurs des dalles formant le plafond des cellules. Ces différences peuvent se cumuler, ce qui rend très-difficile la réalisation, d'une part, d-n sol parfaitement plan par juxtaposition de cellules d'un meme niveau et, d'autre part, la superposition exacte des cellules les unes sur les autres. La présente invention a pour but de résoudre ces difficultés diverses en réalisant des dalles de plancher nouvelles et en dévoilant un nouveau- mode de montage des cellules les unes sur les autres en utilisant les caractéristiques intéressantes de ces nouvelles dalles de plancher. Les nouvelles dalles de plancher selon l'invention sont caracterisées en ce qu'elles comportent, affleurant sur les faces latérales et sur la surface. supérieure desdites dalles, des fers en U dont la largeur totale est au moins égale å l'épaisseur desdites dalles Les fers utilisés peuvent être droits et ils sont, dans ce cas, intégrés sur les parois latérales de la dalle de plancher; mais ils sont de préférence assemblés en corniere de façon à constituer les coins desdites dalles. Une des branches du fer en U affleure à la surface supérieure de la dalle, le fond du fer affleurera sur une face latérale de la dalle et la deuxième branche du fer en U sera donc située au-dessous de la face inférieure de la dalle. C'est cette deuxième branche du fer en UT qui constituera l'élément sur lequel la cellule reposera, soit sur une fondation pour les cellules du rez-de-chaussée, sot sur un dispositif approprie décrit ci-après pour les cellules des étages supérieurs. Grâce à l'utilisation de ces fers en U, très resistants mécaniquement, les différences d'épaisseurs fortuites, dans les bétons constituant la dalle formant plancher, sont totalement éliminées; on sait en effet que les tolérances dans les industries mécaniques qui façonnent ces fers sont beaucoup plus faibles que celles que l'on peut obtenir dans l'industrie du béton armé. Un autre avantage de l'utilisation de ces fers est que le plan de la surface supérieure des dalles de plancher des cellules est également bien déterminé et cela permet une détermination plus précise d'un plan unique pour l'ensemble des cellules d'un même niveau. Enfin,onnoteraquesi, comme défini précédemment, les fers sont préassemblés entre eux et disposés aux quatre coins des dalles, on disposera de quatre reperes formant un rectangle parfaitement défini. Les plaques en béton armé formant les parois latérales des cellules seront boulonnées entre elles et à la dalle de plancher comme connu. La dalle formant le plafond des cellules sera également boulonnée aux parois latérales. Mais ces parois latérales et cette dalle de plafond présenteront également des tolérances qui peuvent être gênantes. I1 est par suite indispensable d'essayer de recréer pour les cellules de l'étage supérieur un plan "de repos" rigoureusement parallèle au plan formant la surface supérieure du plancher de la dalle de .plancher. Pour cela, on utilisera, selon l'invention, des boulons convenablement dimensionnés qui viendront coopérer avec des écrous logés dans la dalle formant le plafond des cellules. Comme il serait peu raisonnable de faire supporter le poids des cellules supérieures aux filets desdits boulons et desdits écrous, on insérera entre la tête desdits boulons et la face supérieure de la dalle de plafond~des cales qui reporteront l'effort de compression sur une large surface de cette dalle. De plus, la partie extérieure des boulons sera, lors de la mise en place de la cellule supérieure, entourée de mortier frais lequel, après solidification, offrira une large surface portante permettant une répartition. convenable du poids de la cellule supérieure sur la cellule inférieure. On voit ainsi que, par un réglage très simple, on peut facilement déterminer, au-dessus de la dalle formant le plafond des cellules, un plan parallèle au plan formant le plancher de la cellule et situé à une distance donnée de ce dernier. Dans la pratique, on utilisera une- simple toise qui définira la distance entre la face supérieure desdits boulons et la face inférieure, apparentée, de la deuxième branche du fer en U situé dans le plancher de la même cellule. L'intérêt de ce mode de réalisation est que l'ensemble de ces opérations peut être réalise en usine pendant le montage des cellules.On notera que, puisque la cellule supérieure doit être positionnée, en hauteur, grace au contact entre la face inférieure de ses fers en U et la surface supérieure desdits boulons, ceux-ci devront être convenablement positionnes. De préférence, ils seront donc sittiés au voisinage des angles des~celIules. Mais il ne suffit p-as que la cellule supérieure soit convenablement positionnée, en hauteur, par rapport å la cellule inférieure; il faut encore que ladite cellule supérieure (c'est-à dire la dalle de plancher de ladite cellule supérieure) soit située exactement à l'aplomb de la cellule inférieure (c'est-à-dira en fait de la dalle de plancher de ladite cellule inférieure qui joue le roule de repère fixe). Pour cela, on utilisera, selon llinvention, le procédé suivant La dalle de plancher de la cellule supérieure sera-munie, sur sa face inférieure, de deux ergots (tubes par exemple) dont la position est exactement repérée par rapport aux bords de ladite dalle et plus précisèment par rapport aux fers - en U portés par ladite dalle; ces ergots devront avoir une longueur suffisante pour pouvoir etre insérés dans des trous ménagés dans la face supérieure de la dalle plafond de la cellule inférieure; on repère alors, par rapport à la dalle plancher de la cellule inférieure, llemplacement exact desdits trous; et, lors de la mise en place de la cellule supérieure, il suffira d'insérer chacun des ergots dans le trou correspondant- de la cellule inférieure. Le problème consiste donc essentiellement à déterminer l'emplacement exact des trous à faire dans la face supérieure / la dalle plafond de la cellule inférieure. Ces trous ne seront bien évidemment pas faits directement dans le béton armé de ladite dalle mais ans des pièces de bois que l'on aura insérées dans le béton de cette dalle. Pour déterminer cet emplacement, on utilisera encore les fers en U portés par la dalle plancher de ladite cellule inférieure. On opère de la façon suivante Sur le fond d'un fer en U porté par la dalle plancher (fond qui se trouve apparent sur une face latérale de ladite dalle), on fixe une pièce quelconque portant un repère; une règle est disposée sur la surface supérieure de deux boulons (réglés) situés sur la dalle plafond de la cellule (ces boulons sont bien évidemment ceux décrits ci-dessus), cette règle porte un dispositif de visée tel qu'il permet de positionner convenablement cette règle (par translation horizontale), de façon à amener le dispositif de visée sur une ligne perpendiculaire à ladite règle passant par le repère porté par la pièce liée au fer en U de la dalle plancher; la position ainsi déterminée de la règle permet le repérage, sur la surface-supérieure de la dalle plafond de la cellule, dlun point qui se trouve à une distance donnée du fond du.fer en U, donc de la face latérale de la dalle plancher de la cellule. On répète cette même opération avec un autre fer en U porté par la mêRe face latérale de la dalle plancher et on détermine une ligne parallèle à ladite face latérale; on répète ces mêmes opérations avec deux fers en U portés par une face latérale, de la dalle plancher, perpendiculaire à la face latérale précédente et on détermine une autre ligne parallèle à cette autre face latérale; l'intersection des deux lignes fournit un point, parfaitement repéré par rapport à la dalle plancher, où se forera le trou. précédemment mentionné. Ainsi, gracie aux fers en U inséréssdans la la dalle plancher, on dispose de repère sur pour la mise en place des diverses autres cellules. On pourra également utiliser ces memes fers en U comme supports et repères pour la mise en place de parois de façade dont le plan sera exactement perpendiculaire au plan de la surface de la dalle plancher. On voit que l'avantage du mode de mise en place selon l'invention est que toutes les opérations préparatoiresupeuvent être réalisées dans l'usine où s'effectue le montage des cellules. Sur le chantier, l'ouvrier n'aura plus qu a s'assurer que les ergots portes par la dalle plancher de la cellule supérieure viennent s'enfoncer dans les trous ménagés dans la face supérieure de la dalle plafond de la cellule inférieure. On notera, d'autre part, que les tolérances, inévitables pour des parois en béton armé, sont considérablement re réduites et que, par conséquent, les positions relatives des cellules individuelles seront, l'avance, déterminées avec une très grande précision, ce qui diminue les frais annexes de finition. On décrit ci-après un exemple non limitatif de l'invention; -cet-exemple est illustré par les figures I, 2, 3 et 4. La figure 1 représente, en perspective, un fer en U utilisable selon I''invention pour former un coin de la dalle de plancher. La figure 2 représente, en perspective, une dalle de plancher munie à ses quatre coins d'un fer en g représenté sur la figure 1. Les figures 3 et 4 représentent, eh coupe partielle en élévation, des schémas illustrant la mise en place de cellules. Sur la figure 1, on a représenté en perspective un fer en U utilisable pour former un coin de la dalle de plancher; ce fer en U est formé par l'assemblage, au moyen d'une soudure, de deux fers en U dont le fond 1 a une largeur de 12 cm (soit supérieure à ltépaisseur de la dalle de béton). Cette pièce comporte sur chaque côté deux tubes 2, 3; ces tubes sont utilisables, d'une part, comme trous pour la fixation (par boulonnage) des parois latérales sur la dalle de plancher et, d'autre part, pour recevoir un ergot servant au positionnement de la cellule supérieure par rapport à la cellule inférieure; on utilise de plus lesdits trous pour contrôler les dimensions exactes de la pièce et s'assurer que l'on dispose ainsi de pièces conformes aux standards définis.Le fond de cette pièce peut comporter un ou plusieurs trous destinés à recevoir les dispositifs de fixation de parois de façade là où cela se révèle nécessaire. Sur la figure 2, on a representé-en perspective une dalle de plancher comportant aux quatre coins une pièce telle que décrite sur la figure I. On peut voir sur cette figure qu'une des branches des pièces en U affleure sur le plan supérieur de la dalle enbéton, que les fonds des pièces en U affleurent sur les faces latérales de la dalle et que l'autre des branches des pièces en U dépasse nettement de la face inférieure de la dalle. Sur les figures 3 et 4, on a représenté, en coupe partielle en élévation, des schémas permettant de comprendre le mode de mise en place3 selon l'invention, des cellules les unes au-dessus des autres. Cette coupe est faite au niveau III-III de la pièce en U (figure 1); une paroi latérale (coupée) n'a pas été représentée. Sur la figure 3, on voit - en 4, une partie de la pièce en U comportant les deux tubes 2 et 3; - en 5, la dalle de béton formant le plancher delta cellule inférieure; - en 6, une dalle de béton formant une des parois latérales de la cellule; - en 7, une dalle de béton formant le plafond de la cellule; les dalles 5 et 6 sont reliées entre elles par boulonnage; les dalles 6 et 7 sont également reliées entre elles par boulonnage; - en 8, on a aménagé dans la dalle 7 (à partir de la face supérieure de ladite dalle) un trou; on a emprisonné dans ce trou un écrou 9; dans cet écrou, on insère un boulon 10 comportant une tête 11. Par boulonnage de 10 dans 9, il est facile, au moyen d'une toise par exemple, de faire en sorte que la surface supérieure de la tete 11 du boulon 10 soit située à une distance donnée de la face inférieure 12 du fer en U 4. En répétant cette opération sur au moins trois -points de la cellule inférieure (en ses quatre coins par exemple), on voit que les faces supérieures des têtes 11 seront situées dans un plan qui sera exactement parallèle au plan défini par les faces inférieures des pièces en U portées par la dalle de plancher et donc sera parallèle au plan de la surface supérieure 13 de cette dalle de plancher. Ce réglage des boulons 10 s'effectue en usine; on intercalera entre la tête de boulon 11 et la surface supérieure 14 de la dalle 7 des contre-écrous divers et des cales de dimensions appropriées, de façon à bloquer ledit boulon 10 dans sa position définitive et à reporter l'effort qui sera exercé sur la tête de boulon sur une surface adéquate de la face supérieure de 7. Comme on l'a expliqué, la position des boulons 10 est choisie de telle sorte que la tête 11 desdits boulons reposera sur la face inférieure d'un fer en U porté par la dalle plancher de la cellule supérieure; seule une partie du plancher de cette cellule supérieure avec son fer en U 15 a été représentée. - en 16 on a inséré dans la dalle de plafond 7 une pièce de bois; cette pièce convenablement positionnée est destinée à avoir un trou 17 exactement positionné dans lequel on viendra insérer un ergot 18 sortant d'un des tubes porté par un fer en U 15 de la dalle plancher de la cellule supérieure. Le problème de mise an place correcte de la cellule supérieure, par rapport à la cellule inférieure, reviendra donc à déterminer la position exacte du trou 17 dans-la pièce de bois 16. Le principe de cette détermination est représenté sur la figure 4. Sur cette figure, on a seulement schématisé - le fer en U de la dalle plancher de la ceLlule inférieure, - deux boulons 10 avec leur tête 11. Sur la face externe du fond de la pièce en U, on pose (ou on fixe) une pièce 19 comportant un repère 20; cette pièce est telle que sa partie 21 soit perpendiculaire à la face externe du fond de la pièce en U. Sur la face supérieure des tettes 11, on dispose une règle 22 comportant un dispositif de visée 23. Grace à ce dispositif de visée, on amène la règle 22 dans une position telle que ledit dispositif est exactement sur la perpendiculaire -à 21 au-dessus du repère 20. Dans cette position, la règle permet de déterminer, grâce par exemple à au moins un repère 24, au moins un point dont la position est convenablement repérée par rapport à la dalle de plancher. En répétant cette opération avec deux fers en U portés par des faces adjacentes de la dalle de plancher, on repère, par l'intersection de deux droites, le positionnement exact des trous 17 à- réaliser dans la pièce de bois 1figure 3). -En général, on dispose les pièces de bois 16 au voisinage de deux angles opposés de la dalle de plafond. L'exemple qui précède est non limitatif; -on conçoit en effet, par exemple, que d'autres réalisations de l'invention sont utilisables, en particulier par utilisation de fers en U qui sont disposés non pas dans les coins des dalles plancher mais sur une portion droite libre des faces latérales desdites dalles. REVENDICATIONS 1. Nouvelles dalles de plancher utilisables dans la construction de cellules d'habitation fabriquées en usine par assemblage, par boulonnage, de dalles de plancher et de dalles de plafond avec des dalles formant les parois latérales desdites cellules, ces diverses dalles étant réalisées en béton armé, caractérisées en-ce quelles comportent, affleurant sur les faces latérales et sur la face supérieure desdites dalles, des fers en U dont la largeur totale est au moins égale à l'épaisseur desdites dalles de plancher. 2. Nouvelles dalles selon la revendication 1, caractérisées en ce que les fers en U forment les coins desdites dallas. 3. Procédé de mise en place des cellules supérieures dont la dalle de pli9cher est parallèle à la dalle de plancher des cellules inférieures, toutes ces cellules ayant des dalles de plancher selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, grace à au moins trois écrous noyés dans la. dalle de plafond de la cellule inférieure et à des boulons coopérant- avec lesdits écrous, on détermine un plan parallèle à la dalle de plancher de la cellule inférieure et que l'on fait reposer les faces inférieures des fers en U portés par la dalle de plancher de la cellule supérieure sur les tetes-desdits boulons. 4. Procédé de positionnement exact de cellules supérieures par rapport à-des cellules inférieures selon la-revendication 3, caractérisé en outre en ce que ledit positionnement est réalisé par l'insertion de deux ergots portés par les fers en U de la dalle de plancher de la cellule supérieure dans deux trous ménagés dans des pièces de bois insérées dans la dalle plafond de la cellule inférieure, la position desdits trous etant déterminée, en usine de préférence, par- positionnement précis d'une règle portant un système optique, lequel coopère avec un repère porté sur une pièce temporairement liée à la surface externe du fond de pièces en U de la dalle plancher de la cellule inférieure.