Brevet FR2241666A1 — publié le 19750321

La présente invention concerne un système de construction par éléments, clest-à-dire plusieurs-éléments de béton dont chacun contient une ou plusieurs pièces de la construction La demande de brevet français n 73.16986 décrit une forme particulière d'éléments légers en bétons et l'invention est relative à un systeme qui permet aux éléments de ce genre,ou de toute autre forme d'éléments légers, d'être assemblés pour constituer un estiment à un ou plusieurs étages. L'étude des problèmes soulevés dans la construction des bâtiments par éléments a montré qu'une solution avantageuse était constituée par la réalisation en usine d'éléments de béton, ayant des parois minces et de poids minimal,-tout en pouvant contenir et protéger convenablement la finition intérieure des pièces du batiment pendant leur transport et leur érection, n'étant pas destinées en elles-mEmes à etre mutuellement superposées pour constituer un bâtiment à plusieurs étages, bien que dans des conditions pareiculieres,ce genre d'éléments puisse supporter le poidsd'un seul étage supérieur. Dans certaines circonstances, particulièrement où il est nécessaire de réaliser un batiment à plusieurs étages par éléments, il peut être avantageux de disposer les éléments côte à côte, à intervalles que l'on remplit totalement ou partiellement de béton, mais pouvant conduire cependant à la déformation des parois minces sous la masse de béton, avec en conséquence la détérioration de leur finition intérieure. La présente invention remédie à ces inconvénients et a pour objet une structure de batiment réalisée à l'aide de plusieurs éléments de béton à parois minces et qui, dans chaque étage sont disposés cbte à côte à intervalles, ces intervalles étant au moins partiellement remplis de béton, qui y est inséré, ce béton constituant la charpentede structure du batiment, les éléments voisins étant reliés entre eux par des-dispositìfs d'attache s'étendant dans les intervalles, et ne pénétrant pas dans les surfaces à l'intérieur des parois-des éléments, et étant répartis de manière à empêcher une difornation de parois,suffisante pour dégrader la finition à l'intérieur des éléments,sous les pressions exercées lorsque le béton est coulé pour remplir partiellement ou totalement les espaces entre les éléments. L'invention a également pour objet un procédé de construction d'une structure de b timent, à l'aide- d'éléments en béton à parois minces, lesquels sont disposés côte à côte dans chaque étage du estiment en laissant un intervalle, ce procédé étant caractérisé par les opérations suivantes, agencement côte à côte de plusieurs éléments de construction en réservant des intervalles entre eux, introduction dans chaque intervalle d'organes d'attache, agencés pour empêcher le déplacement latéral relatif des parois voisines des éléments délimitant l'interval-le, fixation des organes d'attache par adhésif aux parois voisines à leur contact, et remplissage total ou partiel des intervalles,sensiblement selon toute la hauteur des éléments, à l-'aide de béton. Dans les constructions $ plusieurs étages, les éléments des étages superposés au-dessus du premier sont agencés pour être supportés par la structure de béton constituée dans les intervalles des éléments inférieurs. Les organes d'attache sont avantageusement fixés aux surfaces externes des éléments voisines, par un adhésif, ces attaches étant fixées en position par placement des deux éléments côte à ctte,en insérant entre eux les organes d'attache dans l'intervalle par le dessus, de sorte que ces organes soient amenés au contact des parois de chaque élément, et fixés à celles-ci par un adhésif. En variante, les organes d'attache peuvent être intégrés ou fixés à une paroi d'une cellule, par adhésif, l'élément voisin étant amené en position de contact avec ces organes et fixé,egalement par adhésif. Des agencements peuvent permettre aux organes d'attache de supporter des matériaux d'armature, dans les intervalles des éléments voisins. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre, d'exemples préférés de réalisation, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en plan de plusieurs cellules disposées côte à côte, avec des attaches reliant leurs parois avant d'effectuer la coulée de béton dans les intervalles, de manière à constituer la structure du bâtiment; - la figure 2 est une vue en perspevtive d'une première forme d'attache en métal embouti; - la figure 3 est une vue en perspective d'une seconde forme d'attache, devant s'étendre sur sensiblement toute la hauteur de parois; - la figure 4 est une vue en plan de l'attache de la figure 3 en position dans l'intervalle d'éléments ou cellules;; - la figure 5 est une coupe verticale d'une partie de deux éléments disposés côte à côte , reliés par des attaches de parois, et qui sont supportés sur une partie de la structure de béton déjà constituée entre deux éléments inférieurs; et - la figure 6 est une coupe analogue à la figure 3, montrant le dispositif de support d'éléments supérieurs par du béton coulé entre les éléments inférieurs. flans la construction d'une structure de b8timent selon l'invention, il est préféré d'utiliser des éléments du genre décrit dans la demande de brevet précitée, mais ii faut cependant souligner que les techniques,exposées dans la suite,peuvent s'appliquer à d'autres genres d'éléments en béton à parois minces. La figure 1 représente des éléments rectangulaires à parois planes, disposés côte à côte en laissant un intervalle entre celles-ci, I 'ensemble étant entouré par un parement extérieur 10; dans les intervalles des élements,sont disposés des organes d'attache 11, dont l'un est représenté à plus grande échelle sur la figure 2, et qui est constitué de préférence par emboutissage de tôle d'acier. Il-apparait qu'un problème essentiel dans la réalisation d'une structure-du bâtiment, du genre concerné par l'invention, à l'aide d'éléments de bêton à parois minces, est l'apparition,à la coulée de remplissage total ou partiel des intervalles, de pressions élevées s'exerçant sur les parois des éléments, avant que ce béton coulé ait fait prise, ce qui impose l'utilisation de-moyens de résistance à ces pressions. Les attaches 11 assurent cette fonction en reliant les parois d'éléments voisins et en résistant ainsi à ces pressions exercées par le béton coulé.Dans un souci d'économie, il est nécessaire que les parois d'éléments soient aussi minces que possible, étant par exemple comprises entre environ 13 et 76 mm, par exemple environ 25mm, et que l'épaisseurcombinée,des parois d'éléments voisins et du béton remplissant l'intervalle,soit maintenuaau minimum nécessaire pour constituer une structure satisfaisante. Par exemple, les parois d'éléments ont une epaisseur d'environ 25 lin et l'intervalle est de 102 mm, l'épaisseur combinée étant alors d'environ 152 mm ce qui est satisfaisant pour cette réalisation de parois. il est cependant évident que l'intervalle entre les éléments voisins, qui est d'environ 100 lino soulève une difficulté pour y insérer les attaches de parois. La finition intérieure des éléments étant appliquée en usine, dans de nombreux cas avant l'érection, il est évident que l'emploi d'attaches,qui pénétreraient dans la surface intérieure de parois,doit être évité, celles-ci étant inesthétiques ou entraînant des frais additionnels de finition interne des éléments sur le chantier. Une solution satisfaisante a été trouvée par l'utilisation des caractéristiques propres aux adhésif, tels les résines époxy, lesquelles sont maintenant disponibles dans l'industrie du bâtiment. Dans l'agencement représenté sur la figure 1, les attaches de parois comportent des surfaces planes 12, 13 et 14 ayant des-dépressions et des nervures correspondantes, à la fois pour assurer le renforcement et maintenir une certaine quantité d'adhésif. Les éléments ayant été mis en place à intervalles corrects, les dépressions 18, 19 et 20 de chaque attache 11 sont remplies d'un adhésif convenable, ayant une consistance suffisante pour éviter ltécoulement facile hors des dépressions. Les attaches de parois sont alors introduites,par le dessus dans les intervalles des éléments,et repoussées vers le bas, en position où l'adhésif doit faire prise, un nombre suffisant de ces attaches étant fixé à la paroi d'éléments et réparti afin d'éviter l'apparition de déformations des parois, qui pourraient dégrader la finition intérieure,au moment de la coulée du béton dans les intervalles d'éléments. .fl est difficile de réaliser en pratique des-parois d'bléments complètement plates et il est nécessaire de tenir compte de ce fait.Pour cette raison, les surfaces 13 et 14 des attaches de parois sont assemblées à la surface 12 par des éléments diagonales 15 et 16. Chaque attache étant repoussée .en position par le. dessus dans un intervalle, peut etre déformée,à la demande par flexion,aux raccords des éléments diagonals 15 et 16 avec les surfaces planes 12, 13 et 14. A la déformation de l'attache, l'inclinaison mutuelle des éléments 15 et 16 s'accroit et les surfacés 13 et 14 sont écartées davantage.Lorsque chaque attache est en place convenable, l'ensemble est laissé au repos pour permettre la prise de l'adhésif et,par la suite, tout effort tendant à séparer les parois des éléments voisins est annulé du fait,que la distance entre les. surfaces 13 et 14 étant fixe, aucune variation nouvelle de l'inclinaison mutuelle des -éléments 15 et 16 ne peut apparattre. Lorsque tous les éléments sont reliés par les attaches de parois, l'intervalle des éléments est rempli de béton. Eventuellement, des éléments additionnels d'armature pew peuvent être supportés par ces attaches, dans les intervalles. La figure 3 représente une variante d'attache 21, dont la vue en bout est représentée sur la figure 4, cet organe étant constitué en t81e, avec une longueur égale àla hauteur de parois d'éléments, étant réalisé selon les-memes principes que l'attache de la figure 2 comme il apparat de la similitude des vues en bout, ces attaches pouvant être de meme facilement utilisées dans l'agencement de la-figure 1. L'attache 21 de parois est constituée d'éléments latéraux 22 et 23 dans lesquels des trous 24 sont ménagés pour recevoir des éléments d'armature s'étendant horizontalement. Ces éléments latéraux 22 et 23 se rencontrent selon un sommet auquel est constituée une gorge 25,s'Btendant longitudinalement et qui est destinée à recevoir l'adhésif. Ces éléments latéraux se terminent en ailes respectives 26 ét 27, ayant des rainures 28 et 29 destinées à recevoir l'adhésif.. Les attaches étant mises en place par refoulement vers le bas > à partir du dessus,dans les intervalles, la flexibilité de ces attaches assure un contact étroit, par les parties saillantes délimitant les rainures 25, 28 et 29, avec les parois voisines d'éléments. Un adhésif liquide convenable est alors coulé dans lesrainures 25 28 et 29 pour les remplir. La consistance de cet adhésif doit être telle qu'elle permette son déplacement libre à la.coulée, sans cependant que puisaent se produire des fuites à partir des rainures qui les contiennent. Cet adhésif doit de plus faire prise de maniere suffisamment rapide pour minimiser les possibilités de fuites. Les résines époxy, pouvant être chargées de sable, se sont révélées très satisfaisantes. Lorsqu'il est nécessaire d'utiliser une armature d'acier dans les intervalles d'élements, les trous 24 des parties latérales des attaches sont utilisés. Plusieurs attaches sont insérées à intervalles réguliers dans l'intervalle entre les parois voisines, leurs extrémités inférieures n'étantrepoussées que-sur une courte distance dans l'intervalle, de sorte qu'une ligne d'attaches fasse saillie au-dessus de l'intervalle. Des barres d'armature sont alors vissées dans les trous 24 et,étant amenées en position, les attaches sont repoussées vers le bas dans l'intervalle jusqu'd ce que les éléments d'armature soient insérés et que les attaches soient descendues sur leur longueur complète dans l'intervalle. Des barres verticales d'-armature sont alors insérées à intervalles convenables et reliées coupe nécessaire aux barres horizontales, puis le béton est coulé dans l'intervalle. Les formes particulières d'attaches décrites ci-dessus ne sont que deux des nombreuses formes qui peuvent etre utilisées. Une forme simplifiée d'attache peut être constituée par une masse d'adhésif, conformée de manière convenable et supportée sur des parties saillantes des surfaces d'un élément. Avec cet agencement, un second élément est repoussé contre le premier pourassurer le contact avec les masses d'adhésif et, ces éléments ayant atteint leurs positions relatives correctes, l'adhésif est laissé au repos pour faire prise. La caractéristique essentielle des attaches utilisées de cette façon est de permettre à un élément d'être approché d'un autre, de manière à assurer un contact satisfaisant entre la-paroi de l'élément et l'adhésif, des que l'adhésif a atteint une résistance suffisante pour s'opposer à la séparation des éléments.Au lieu de fixer deux éléments par adhésif, ces attaches peuvent etre intégrées à I'un des éléments, en y faisant saillie, puis peuvent être fixées à un élément voisin, au rapprochement mutuel. Les attaches, telles que représentées sur la figure 3, peuvent servir de plus à diviser l'intervalle interéléments, de sorte qu'une partieseulementde l'intervalle puisse etre remplie de béton, l'attache servant alors de barrière maintenant le béton dans la zone voulue. Les attaches peuvent être utilisées- dans la zone interéléments, non remplie de'béton, pour éviter le bombement des parois. Afin de réduire la pression exercée au remplissage du béton dans les intervalles, le remplissage sera effectué progressivement de préférence,bien que l'emploi d'un nombre suffisant d'attaches évite cette nécessité. L'utilisation d'éléments en béton ayant une rdsistance suffisante, bien que rentrant dans le cadre de l'invention,pour maintenir Sur l'étage inférieur la masse des étages superposés, il peut être préférable, pour des raisons d'économie, d'utiliser des éléments dont les parois soient d'épaisseur insuffisante pour supporter la masse superposée, ces parois ne constituant qu'un revêtement pour une charpente de béton coulée dans les intervalles, en constituant effectivement le moule de la structure portante. Dans ce cas, il est nécessaire que.le support des éléments supérieurs soit ainsi assuré plutôt que par les cellules inférieures. La figure 3 donne un exemple de réalisation de ce genre. Les éléments supérieurs 30 et 31 sont supportés au-dessus des éléments 32 et 33 par du béton 34, coulé entre les intervalles 19 et 20.La partie supérieure 35 de ce béton 34 est constituée de manière à former une tête de portée, par débordement sur les intervalles des éléments 32 et 33, de sorte que ce débordement s'étend sur une distance et unehauteur déterminées, sur le sommet des éléments 32 et 33 pourconsti- tuer des surfaces de portée des éléments supérieurs 30 et 31. EventueLlement, des organes de nivellement peuvent être utilisés pour assurer convenablement la position -des éléments 30 et 31, du mortier étant appliquéau reste de la tête de portée pour assurer le support continu des éléments supérieurs. .Lorsque la totalité des intervalles interéléments est remplie de béton, la structure de support constitue des tubes verticaux à section rectangulaire,interconnectés. L'agencement décrit ci-dessus est représenté sur Ia figure 6, comportant trois couches d'éléments dont les deux supérieures sont supportais comme- indiqué. Bien qu'il soit avantageusement préféré utiliser des adhésifs,comme moyens de fixation des attaches aux éléments, des raccords mécaniques peuvent également être utilisés, des fentes étant ménagées dans les parois extérieures des éléments, dans lesquelles des ailes,tournées vers le bas des extrémités de'organes métalliques d'attaches ,peuvent être assujetties pour éviter le déplacement latéral des parois d'éléments. De même manière, des embases en métal embouti,-destinées à retenir les extrémités de tels organes, peuvent hêtre collées aux parois extérieures des éléments. Il est évident que de nombreuses modifications et variantes peuvent être apportées aux dispositifs décrits sans pour cela sortir du cadre de ltinvention. REVENDICATIONS 1. Structure de batiment constituée par des éléments,ou cellul-es,en béton à parois minces, les éléments de chaque étage du batiment étant disposés côte à côte, avec des intervalles mutuels, lesquels sont au moins partiellement remplis par du béton qui est coulé, afin de constituer une charpente de structure du batiment, les éléments voisins étant mutuellement reliés par des éléments d'attache s'étendant dans les intervalles interéléments, mais ne traversant pas les surfaces intérieures des parois d'éléments et étant répartis de manière à éviter une déformation des parois a importante pour dégrader finition intérieure des éléments-,sous la pression exercée par le béton coulé de remplissage des intervalles. 2. Structure selon la revendication 1, dans laquelle les éléments d'attache sont fixés-par adhésif sur les surfaces externes des parois d'éléments. 3. Structure selon. la revendication 1, dans laquelle les éléments d'attache supportent entre eux dés éléments d'armature du béton coulé dans les intervalles. 4. Structure selon la revendication 1, dans laquelle les éléments d'attache s'étendent verticalement sur sensiblement toute la hauteur des parois-de cellules, étant fixés aux parois voisines par une substance adhésive contenue dans des rainures continues s'étendant verticalement. 5. Structure selon la revendication 1, dans laquelle les intervalles lateréléments ne sont que partiellement remplis de béton, les éléments d'attache constituant alors le coffrage maintenant le béton dans des parties déterminées des intervalles. 6. Structure selon la revendication 1, dans laquelle le béton-coulé déborde des intervalles pour constituer des tetes de portée d'un étage supérieur d'éléments, dont les planchers reposent sur ces têtes. 7. Structure selon la revendication 1, dans laquelle les éléments d'attache sont constitués à partir de tôles métalliques et ont des sections transversales approximativement en forme de V, ces éléments étant fixés par adhésif aux parois, sur les sommets de V et à l'extrémité de chaque branche. 8. Procédé de construction de batiments selon l'une quelconque des revendications précédentes et caractérisé par les opérations suivantes, disposition de plusieurs éléments de batiment côte à côte en laissant des intervalles interéléments > introduction dans chacun de ces intervalles,d'éléments d'attache, agencés pour empêcher le déplacement latéral relatif des parois voisines délimitant l'intervalle, fixation des éléments d'attache par adhésif aux parois voisines et remplissage total ou partiel des intervalles interéléments, sensiblement sur toute la hauteur de leurs parois, à l'aida de béton 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel les éléments d'attache s'étendent verticalement et sensiblement sur toute la hauteur des parois, étant insérés par le dessus dans les intervalles et fixés aux parois des éléments voisins par introduction d'un adhésif, par le dessus, dans des intervalles délimités entre l'élément d'attache et la paroi voisine. 10. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'adhésif est liquide et est coulé dans les intervalles par le dessus. 11. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel du béton est coulé dans les intervalles interéléments au niveau des sommets. d'élements, de manière à y déborder et à constituer des têtes de porté, supportant les éléments de l'étage immédiatement supérieur.