Brevet FR2282510A1 — publié le 19760319

L'invention se rapporte d'une manière générale aux techniques du bAti- ment, et concerne particulièrement la construction de structures de séparation horizontale entre les niveaux successifs d'un bâtiment tel qu'un immeuble d'ha- bitation ou de bureaux, un hôtel, un grand magasin ou un local industriel. Dans le cas où le bâtiment comporte de nombreux niveaux de grande surc face, il est avantageux de préfabriquer en usine ou sur le chantier certains au moins de ses éléments constitutifs utilisés en grand nombre, notamment pour la construction des structures de séparation horizontale se répétant sensiblement à l'identique. A cet effet et selon une technique connue, une telle structure comprend avantageusement des éléments préfabriqués - notaient en platre - en forme de caissons ou bacs inversés, agencés et juxtaposés de manière à constituer un coffrage perdu utilisé pour la coulée de béton forent la dalle de plancher du niveau supérieur et des poutres de support intégrées, puis laissés en place pour constituer le parement de plafond du niveau inférieur. Cette technique de préfabrication légère, facile à mette an oeuvre, réduit considérablement la durée et le cotit de construction des structures de séparation horizontale, dans la mesure Où elle supprime tout besoin de confeo- t'on préalable d'un coffrage restant immobilisé jusqu'à la prise du béton, et de confection ultérieure d'un parement de plafond ou d'un plafond suspendu, opéra- tions qui toutes deux requièrent beaucoup de t-ps et une hain d'oeuvre très qualifiée. En outre, les éléments ainsi préfabriqués et ais en oeuvre peuvent être pourvus d'origine de divers agencements particuliers ou équipements rapportés - tels que des gaines ou caniveaux pour le passage de circuits électriques ou de conduits de fluide, des moyens d'isolation thermique et acoustique, des organes de connexion ou de raccordement, des réflecteurs ou des bouches de climatisation et aussi bien des appareils tels que des luminaires, ventilateurs ou haut-par- leurs - Cette énumération nullement exhaustive laisse comprendre que la technique considérée a pour avantage supplémentaire d'éviter de nombreuses reprises en second oeuvre. La présente invention a précisément pour objet d'accentuer cet avantage et d'en prolonger les effets ad-del & de la période de construction, en incorpo- rant à une structure de séparation horizontale du type concerné des dispositions propres à permette la réalisation - et la modification à tout moment - de plusieurs réseaux complexes et indépendants, spécifiquement adaptés aux besoins des niveaux encadrants, pour la distribution d'air de ventilation, refroidissement1 chauffage ou climatisation et/ou pour l'implantation de conduits, canalisations ou circuits. A cet effet, selon une caractéristique essentielle de la structure de séparation entre niveaux conforme à l'invention, les éléments préfabriqués précités sont conformés de marnière à ménager entre eux au moins deux nappes croisées de nervures parallèles, dont les unes sont comblées par le béton des poutres de support et les autres réservées pour former des passages alignés transversalement auxdites poutres et éventuellement prolongés à travers ces dernières, tandis qu'auxdits éléments sont superposés des profilés auxiliaires de même nature alignés parallèlement auxdites poutres pour ménager une nappe de gaines continues éventuellement interrompues s'étendant par-dessus lesdits passages et sélectivement reliées à ces derniers et/ou à l'espace intérieur desdits éléments par des découpes pratiqées dans leur paroi supérieure La structure ainsi agencée comporte donc deux nappes superposées de gaines et passages respectivement parallèles mais se croisant mutuellement, dont la mise en communication sélective à leurs intersections permet effectivement la réalisation de plusieurs réseaux complexes - enchevêtrés mais indépendants - à la manière d'un circuit imprimé double-face. En outre, les gaines passant par dessus les éléments préfabriqués en permettent bien la desserte sélective.Enfin ces réseaux peuvent être facilement modifiés par la mise en place d'obturateurs et l'ouverture de nouvelles communications, ou encore plus commodément par la manoeuvre de registres et vannes prévus d'origine. Cette facilite de modification des réseaux, comme la forte section des gaines et passages les constituant et la répartition modulaire des bacs ou caissons de parement, font que l'invention est particulièrement applicable à la réalisation de structures de séparation horizontale formant plancher-plafond diffusant pour la climatisation par flux d'air à basse pression et faible vitesse de bureaux ou locaux commerciaux à répartition variable des postes de travail ou comptoirs de vente, ou encore de garages ou locaux industriels requérant localement et/ou temporairement une forte ventilation. A ces avantages propres à l'invention s'ajoutent bien entendu ceux inhérents à la technique de construction employée et déjà mentionnés, notamment en ce qui concerne l'équipement d'origine des éléments et la suppression de nombreux travaux de reprise en second oeuvre. Selon un mode de réalisation préféré, les éléments préfabriqués précités comportent une paroi latérale frusto-pyramidale bordée d'une semelle périphérique inférieure et, sur deux de ses côtés par un prolongement de sa paroi supérieure sensiblement plane arrêté au droit du rebord correspondant de la semelle inférieure. Les profilés superposés auxdits éléments parallèlement aux poutres de support comprennent des auges renversées délimitant les gaines précitées, et éventuellement des couvercles plans réunissant lesdites auges pour délimiter des caniveaux pour le passage de canalisations, conduits et circuits. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparatront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple de reelisation non limitatif illustré par les dessins annexés, sur lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe et perspective avec arrachements parc tiels d'une structure multi-fonctionnelle de séparation entre niveaux conforme à l'invention; et La Figure 2 est une vue composite illustrent schématiquement un agence Ment arbitraire de réseaux de distribution incorporés à une structure du type montré sur la Figure 1. Cette structure est destinée à séparer deux niveaux consécutifs d'un bâtiment, dont elle constitue respectivement le plafond et le plancher. Elle comprend essentiellement des éléments préfabriqués 10 en forme de bac inversé alignés en rangés parallèles juxtaposées et auxquels sont superposés des élé- mente auxiliaires incluant des profilés 20 en forme d'auge renversée et des profilés plans 30 formant couvercle entre lesdites auges.Tous ces éléments sont faits de plate éventuellement armé de fibres de verre ou pourvu d'autres char- ges ou enduits, ou en tout autre matériau moulable léger et de faible prix, tel que la terre cuite ou le polystyrène expensé. L'ensemble des éléments ainsi assemblés et soutenus par un étaiement provisoire constitue un coffrage perdu sur lequel est coulé le béton forant la dalle de plancher D du niveau supérieur, armée par un grillage Métallique G, et des poutres de support P s'étendent entre les rangées adjacentes d'éléments et armes parut ferraillage F.Entre les élé- mente consécutifs 10 d'une comme rangée sont réserves des nervures creuses N alignées transversalement aux poutres P et qui sont sélectivement reliés ou isolées par des éléments 40,50 rapportés au droit des poutres et formant respec- tivement manchon de traversge et obturateur. Ces derniers éléments peuvent être faits des mêmes matériaux que les précédents ou, plus cammandément, entre réalisés en tôle ou contreplaqué. En plus de détails et comme montré sur la Figure 1, chaque élément 10 se présente sous la forme d'un bac inversé dont la paroi latérale 11 est fruste- pyramidale et bordée d'une semelle périphérique inférieure 12 plane et continue, dont le contour permet sa jonction étanche avec celle des éléments adjacents. A sa partie supérieure et sur deux de ses cotés parallèles, la paroi latérale 11 porte des talons longitudinaux 13 pour l'ancrage de l'élément sur les poutres encadrantes. Par ailleras, la paroi supérieure 14 de l'élément est sensiblement plane, ou au moins profilée parallèlement aux poutres, et comporte d'une part dans sa partie médiane deux rainures longitudinales 15, et d'autre part à chaque bout un prolongement 16 formant une visière extérieure à la paroi latérale Il et arrêtée au droit du rebord correspondant de la semelle 12. Chaque élement 20 se présente sous la forme d'une auge renversée de section trapézoldale å fond plan 21, qui repose et est maintenue en place par le rebord libre de ses parois latérales 22 respectivement sur l'un des talons 13 et sur le fond de la rainure adjacente 15 de l'élément 10 sous-Sacent. Les parois latérales 22 sont par ailleurs bordées par un talon supérieur 23. Enfin, il convient de souligner que la longueur des éléments profilés 20 peut indifféremment être égale ou non à celle des éléments 10, et dans le premier cas, les éléments superposés peuvent être alignés transversalement ou non. Chaque élément 30 se présente sous la forme d'une plaque rectangulaire pourvue de feuillures latérales permettant son encastrement entre les talons 23 en vis à vis de deux éléments 20 superposés au même élément 10. Dans ce cas encore, la longueur des éléments 30 comme leur position relative en sens longitudinal sont sans relation nécessaire avec celles des autres éléments. Les éléments 40s50 comportent deux flasques d'extrémité 41-42,51-52 conformés pour obturer les débouchés en vis à vis de deux nervures N alignées, ces flasques étant réunis soit par un manchon 43 disposé pour traverser la poutre P dans sa fibre neutre entre ses armatures supérieure et inférieure F, soit par une simple plaque entretoise 53. L'assemblage des divers éléments susmentionnés sur un étaiement provi- soire constitue, comme déjà indiqué, un coffrage perdu étanche - du fait de la jonction des semelles 12 des éléments 10 - comportant deux nappes croisées de nervures parallèles, les unes entièrement libres et les autres partiellement réservées par la jonction étanche des visières 16 de ces mêmes éléments et par l'adjonction d'éléments 40 ou 50 aux intersections desdites nervures.Sur ce coffrage peut être coulé en place le béton destiné à former la dalle de plancher D et les poutres de support P, après l'installation des armatures F,d, des canalisations et circuits requis dans le caniveau K ménagé sous chaque couvercle 30 entre les éléments 20 adjacents, la confection des découpes de communications 13,18 dans la paroi supérieure 14 des éléments 10 selon la configuration désirée des réseaux de circulation d'air, et l'équipement de ces mêmes éléments, par exemple et comme représenté, avec des grilles ou diffuseurs 19 et des luminaires incorporés L. Ces diverses opérations sont grandement facilitées par la possibilité de marcher sur le coffrage et d'en déplacer provisoirement chaque élément. Après la prise du béton, l'étaiement provisoire peut être déposé et réutilisé, l'ensemble constituant une structure auto-portante de séparation entre niveaux dont la dalle 2 et les éléments 10 forment respectivement le plancher et le parement de plafond définitifs. On remarquera que l'utilisation d'un étaiement provisoire peut être évité dans le cas où les poutres P comporteraient une ossature métallique capable de supporter les éléments 10. Après avoir ainsi décrit un exemple des moyens mis en oeuvre par l'invention, on va maintenant décrire avec référence à la Figure 2 un exemple arbitraire de ses multiples applications possibles: Comme déjà indiqué, la Figure 2 est une vue composite montrent an coupes schématiques respectivement trensversale (A), longitudinale (B) et horizontale (C) une fraction d'une structure multi-fonctionnelle de séparation de niveaux réalisée conformément à l'invention à l'aide d'éléments du type montré sur la Figure 1. Au sein de cette structure sont agencés et s'entrecroisent sous la dalle de plancher D plusieurs réseaux indépendants de circulation d'air (Flèches) pour la climatisation du niveau sous-jacent et le refroidissement de luminaires L en assurant l'éclairage, ainsi que des caniveaux K pour le passage des circuits d' alimentation de ces luminaires et d'autres canalisations et conduits pour la distribution de fluides, d'énergie et/ou d'information selon les besoins locaux de chacun des niveaux encadrants, et notamment du niveau supérieur par l'intermédiaire de trappes ou manchons U traversant la dalle de plancher o. Comme dans l'exemple de la Figure 1, les poutres P sont coulées entre les rangées adjacentes de bacs rectangulaires 10. auxquels sont superposés des profilés auxiliaires 20,30 délimitant de part et d'autre d'un caniveau central K deux gaines de circulation d'air de forte section parallèles auxdites poutres. TransversalemEnt à ces dernières s'étendent sous lesdites gaines les passages formés par les nervures creuses alignées N réservées entre les bacs 10 consécutifs, et sélectivement reliées par des éléments de traversée 40. Les gaines - représentées en trait mixte sur la coupe C - sont sélen- tivement reliées aux passages - représentés en trait tireté sur cette même coupepar des découpes 17 pratiquées dans les visières 16 des éléments 10 consécutifs et représentées par un rectangle mi-ombré; ces gaines sont par ailleurs sélecti- vement reliées à l'espace intérieur de certains des bacs 10 sous jacents par 1' intermédiaire de découpes 18 pratiquées dans la paroi de fond de ces bacs et pourvues de grilles de diffusion 19. Enfin, dans d'autres gaines font saillie les culots de lampes ou luminaires L incorporés aux éléments 10 sous-jacents. Ces dispositions, comme la configuration paroiculière des réseaux de circulation qui va maintenant être décrite, n'ont qu'une valeur illustrative et ne préjugent en rien de la multiplicité des autres applications possibles de 1' invention, qui permet tout autre configuration tri-dimensionnelle des réseaux de circulation répondant aux besoins des équipements et appareils incorporés à la structure pour la desserte des deux niveaux encadrants, et donc conditionnée par la nature et l'implantation de ces équipements et appareils, comme par la disposition et l'utilisation des locaux desservis. Dans la configuration particulière illustrée par la Figure 2, la configuration des réseaux de circulation d'air est la suivante: Un flux d'air important provenant de la centrale de climatisation est injecté sous faible pression dans la structure à l'emplacement indiqué par la flèche (1), à savoir dans un élément de traversée 40 disposé à l'intersection de la poutre de support P1 et du passage ménagé dans la nervure transversale N1. Par une découpe d'interconnexion 17, ce flux d'air accède à la gaine adjacente à la poutre P1 pour d'une part alimenter des diffuseurs 19 desservant le local sous-jacent, et d'autre part être acheminé par la même gaine vers d'autres diffuseurs non représentés; ces trois trajets sont respectivement indiqués par la flèche (2) de la coupe suivant A et les flèches (2',2") de la coupe suivant C. Une autre découpe 17 pratiquée à l'intersection de cette même gaine et du passage ménagé dans la nervure N3 permet de dériver une fraction du flux d'air vers une autre destination, comme indiqué par la flèche (3), en traversant les poutres P2 et P3. L'air de climatisation injecté à travers les diffuseurs 19 au niveau inférieur traverse les locaux desservis, comme indiqué par la flèche (4) de la coupe suivant A, pour entre repris par des diffuseurs semblables en relation avec les deux gaines adjacentes à la poutre P3, comme indiqué par les flèches (5 et 6). Ces deux gaines sont en relation par l'intermédiaire de découpes respectives avec un passage ménagé dans la nervure N2 et à travers les poutres P1-3, d'où l'air repris retourne pour partie au moins à la centrale de climatisation, comme indiqué par la flèche (9), de mSme que l'air repris en (SI,5" et 6',8). L'air frais injecté en [1) est en outre utilisé pour assurer le refroidissement des luminaires L incorporés à la structure dans les gaines encadrant la poutre P2: A cet effet, ces gaines communiquent par des découpes 17' de faible section relative avec chacun des passages de soufflage et de reprise respectivement agencés dans les nervures N1,3 et N2. I1 s'ensuit que l'air de refroidissement suit les trajets indiqués par les flèches (7,8 et 7',8'), qui sont en fait branchés en parallèle. On remarquera que les deux gaines concernées sont obturées vers le haut sur la coupe suivant C par des opercules rapportés ou intégrés en bout aux éléments 20, mais que par contre l'air de refroidissement peut librement suivre ces mêmes gaines en sens opposé, comme indiqué par les flèches (7", 8"), vers d'autres appareils incorporés à ces mêmes gaines. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation et de mise en oeuvre décrits à titre d'exemple et illustrés par les dessins annexés. Au contraire, l'invention comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques de ceux décrits et illustrés pour les applications envisagées, mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Structure lulti-fonctionnelle de séparation entre niveaux d'un oatiment, du type comprenant des éléments préfabriqués - notamment en poutre - en forme de caissons ou bacs inversés, agencés et juxtaposés de façon à constituer un coffrage perdu utilisé pour la coulés de béton forment la dalle de plancher du niveau supérieur et des poutres de support intégrées, puis laissés an place pour constituer le parement de plafond du niveau inférieur, caractérisée en ce que lesdits éléments préfabriqués sont conformés de manière à ménager entre eux au moins deux nappes croisées de nervures parallèles, dont les unes sont comblées par le béton des poutres de support et les autres réservées pour former des passages alignés transversalement auxdites poutres et éven- tellement prolongés à travers ces dernières, et en ce qu'auxdits éléments sont superposés des profilés auxiliaires de ofrie nature alignés parallèlement auxdites poutres pour ménager une nappe de gaines continues éventuellement interompues s'étendant par-dessus lesdits passages et sélectivement reliées à ces derniers et/ou à l'espace intérieur desdits éléments par des découpes pratiquées dans leur paroi supérieure, pour ainsi constituer au sein de ladite structure plusieurs réseaux complexes et indépendbnts pour la distribution d'air de ventilation, chauffage, refroidisseF ment ou climatisation et/ou pour l'implantation de conduits, canalisations ou circuits d'alimentation en fluide ou énergie et d'acheminement dtinfurhstion. 2. Structure multi-fonctionnelle selon la revendication 1, caractérisée an ce que les éléments préfabriqués précités comportent une paroi latérale frustopyramidale bordée d'une semelle périphérique inférieure et, sur deux de ses captés, par un prolongement de leur paroi supérieure sensiblement plane arrêté au droit du rebord correspondent de la semelle inférieure. 3. Structure multi-fonctionnelle selon la revendication 1 ou la revendicatiop 2, caractérisée en ce que les profilés précités superposés aux éléments précités comprennent des éléments en forme d'auge renversée alignés parallèlement aux poutres précitées pour délimiter les gaines précitées. 4. Structure multi-fonctionnelle selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'à chaque rangée d'elsments préfabriqués sont superposées deux rangées d'auges délimitant un caniveau central événtuellement fermé par des profilés plans formant couvercle. 5. Structure multi-fonctionnelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les éléments et profilés précités sont pourvus de talons, rainures et/ou feuillures assurant leur maintien en place par encastrement mutuel. 6. Structure multi-fonctionnelle selon l'une quelconque des revendications 1 à caractérisée en ce que la continuité ou l'interruption des passages précités au droit des poutres précitées est assurée au moyen d'éléments rapportés de traversée ou d'obturation. 7. Structure multi-fonctionnelle selon l1une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce les gaines1 passages et/ou découpes précités sont pourvus d'origine de vannes ou registres de contrôles éventuellement à plusieurs directions. 8. Structure multi-fonctionnelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des appareils et/ou équipements incorporés desservis par les réseaux de distribution précités.