Brevet FR2257750A1 — publié le 19750808

La présente invention concerne un-procédé de fabrication de plancher en béton armé et les éléments pour sa mise en oeuvre Le secteur technique de l'invention est celui du bâtiment. Le problème des planchers est l'un des plus importants de l'indus- trie du bâtiment moderne a) - pour des raisons d'ordre économique, du fait que le prix d'un plancher est l'addition d'un prix de gros oeuvre, plus d'une sous-face, soit un enduit plafond, soit un faux-plafond, plus un revêtement de sol et son assise, le tout doublant et meme triplant le prix du gros oeuvre propre ment dit. b) - pout -les raisons d'ordre technique, du fait qu'un plancher doit être un élément ayant non seulement une fonction de stabilité, mais également des qualités dtisolation. Ces qualités nécessiteraient une élaboration en usine, alors que pour des raisons d'encombrement principalement, les planchers sont réalisés dans leurs parties les plus délicates sur chan tier. c) - à cause de l'évolution sociale, du fait que l'on voit disparaltre bon nombre de professionnels du bâtiment, dont les conditions de travail sur chantier ne sont plus en rapport avec les conceptions modernes. d) - enfin pour des raisons légales, du fait- qu'il est imposé aux constructeurs des contrôles à postériori très sévères sur toutes les disciplines de la construction, compte tenu de critères scientifiques, mais dont nulle exécution de chantier ne peut leur donner une garantie expresse de res pect. On connaît déjà divers procédés de construction de planchers à par tir de poutrelles et d'entrevous. Dans certains cas, on s'efforce d'obtenir une sous-face,la plus ré culière possible, sur laquelle on applique ensuite un enduit pour réaliser le plafond. L'enduit du plafond est parfois appliqué sur un grillage accroché aux poutrelles et aux entrevous. Pour éviter les ponts thermiques au droit des poutrelles, on a pensé à réaliser des entrevous comportant une languette; laquelle se place sous les poutrelles. Un autre procédé, et dans le cas où Ilon veut réserver un vide d'air entre le plancher et le-plafond, pour, par exemple, améliorer l'isolation thermique et phonique, consiste à réaliser un faux-plafondà partir d'éléments en soi connus disposés après exécution du plancher. La présente invention concerne un nouveau procédé de fabrication de plancher. L'objectif à atteindra est un pLancher composite, réalisé à partir de divers éléments lui donnant les qualités requises de résistance, état de surface, et qualités d'isolation phonique, thermique et de résistance au feu, mis en oeuvre par l'application du procédé selon l'invention, dont le principe meme est d'utiliser au cours de la réalisation du plancher le panneau devant ultérieurement constituer le plafond, comme panneau de coffrage perdu. L'objectif est atteint grâce au procédé de fabrication de plancher en béton armé selon l'invention, selon lequel on dispose entre des poutrelles, des entrevous, en ce que lton forme des coffrages pour réaliser des réservations dans le plancher et en ce que l'on coule ensuite sur lesdites poutrelles, sur lesdits entrevous et autour desdits coffrages, du béton pour former une dalle de compression et relier entr'eux les poutrelles et les entrevous, caractérisé en ce que l'on dispose d'abord au moins un panneau préfabriqué pour supporter lesdites poutrelles et lesdits entrevous, et en ce que l'on relie les entrevous et le panneau par des éléments de suspension, ledit panneau constituant d'une part, pendant la mise en oeuvre du plancher, un fond de coffrage perdu et d'autre part, une fois le plancher terminé,un élément de plafond. Selon une forme d'exécution et lorsque la dalle de compression est réalisée, on éloigne le panneau des poutrelles de manière à laisser un espace entre d'une part le panneau et les poutrelles, d'autre part le panneau et les entrevous et d'autre part le panneau et des gaines fixées auxdits entrevous, -pour améliorer l'isolation thermique et phonique et le degré coupe-feu. Certains éléments dudit panneau sont démontables pour permettre de visiter le vide d'air laissé entre les entrevous et le panneau. Les panneaux préfabriqués pour la mise en oeuvre du procédé sont réalisés en matériau isolant. Selon une forme de réalisation, chacun des entrevous comporte en son centre un élément de suspension émergeant de l'une de ses grandes faces et's'étendant perpendiculairement a cette dernière. Selon une autre forme de réalisation, chaque entrevous comporte en son centre un logement dans lequel on dispose ledit élément de suspension. Ce logement est d'une forme générale cylindrique, débouche du côté de la face de de l'entrevous et un conduit relie son fond à 1a de l'entrevous superieure de ltentrevous et un conduit relie son fond la face inférieure ou sous-face pour permettre le passage de l'élément de suspension. Ledit logement comporte du côté de la face supérieure de I'entrevous, un épaulement péripherique pour recevoir un élément 'obturateur. Selon une forme d'exécution, les parois dudit entrevous délimitent au moins un vide d'air débouchant au droit de deux de ses faces latérales pour permettre soit le passage de fluides, soit le passage d'au moins une gaine horizontale. Selon une forme de réalisation, lesdits entrevous sont en matériau isolant. Chacun des éléments de suspens ion pour la mise en oeuvre du procède se compose d'une tige comportant à l'une de ses extrémités un talon pour lui permettre de s'appuyer sur ledit entrevous et à son autre extrémité un moyen pour le fixer audit panneau. Selon une forme de réalisation, ladite tige est en acier à ressort et est formée sur au moines une partie de sa longueur, à la manière d'un res- sort hélicoidal pour travailler en extension sous le poids du panneau-plafond. Selon une autre forme de réalisation, le talon de la tige s' appuie sur ledit entrevous par l'intermédiaire d'un ressort de compression. Son extrémité devant être fixée au panneau est vrillée de telle sorte qu'il puisse péne-t'rer par vissage dans l'épaisseur dudit panneau. Un avantage de l'invention réside dans la suppression du pont phonique vertical par réservation d'un vide d'air entre les poutrelles et le panneau du plafond. L'emploi de matériaux légers permet de couvrir plus rapidement de plus grandes surfaces. Le plafond coffrage préfabriqué peut d'ailleurs être un précieux élé- ment de traçage sur chantier, les résérvations ét les repérages des emplacements des poutrelles par exemple, pouvant être réalisés en usine. Un autre avantage dudit procEde-est qu'il permet, dans certains cas particuliers où les entrevous sont obtenus à partir de plaques en matériau isolant, de positionner les poutrelles selon des entr'axes variables, en utilisant dés entrevous préalablement découpés à des dimensions déterminées ou même découpés sur chantier aux cotes des impératifs de la construction. Le procédé selon l'invention permet également de réaliser des planchers en usine, en formant d'abord un"préplancher" comportant le-panneau de plafond, les poutrelles et les entrevous, la dalle pouvant être coulée ulté- rieurement sur le chantier. On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description suivante donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif ainsi qu'au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en perspective partielle d'un plancher tradi tionnel. La figure 2 est une vue en perspective partielle d'un plancher composite selon l'invention. La figure 3 est une vue en coupe transversale partielle d'un plancher selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe transversale partielle du plancher représenté à la figure 3, illustrant les phases de mise en place des entrevous sur les poutrelles et leurs accrochages à l'élément de plafond. La figure 5 est une vue en coupe transversale partielle d'un plancher selon l'invention avec éléments de plafond démontables pour visiter le vide d'air. La figure 6 est une vue en coupe transversale partielle d'un plancher selon l'invention composée d'un entrevous formant gaine. La figure 7 est- une coupe transversale partielle d'un plancher selon l'invention illustrant un mode de suspension de l'élément de plafond. La figure 8 est une vue en perspective d'un organe de suspension de l'élément de plafond. La figure 9 est une vue en perspective d'un autre type d'organe de suspension de I'élément de plafond. On se reporte d'abord à la figure 1 qui représente un plancher classique. Ce dernier se compose de poutrelles I parallèles entr'elles et disposées à une distance 2 l'une de l'autre, cette distance étant appelée entr'axe et résultant de la largeur des entrevous 3. Lesdits entrevous 3 comportent, en parties basses, des épaulements 3a pour reposer sur les poutrelles 1, leur face inférieure 3b se situe au niveau de la face inférieure du talon des poutrelles 1. Ces dernières peuvent être en béton armé, en béton précontraint ou en tout autre matériau. Dans les espaces laissés libres et au-dessus des entrevous, est coulé le béton qui liaisonne l'ensemble et forme la face supérieur du plancher ou dalle de compression 4.Le plafond 5 est ensuite relie sé par exemple en appliquant un enduit au plâtre sur la sous-face du plancher, ou en projetant du plâtre sur un treillis métallique accroché aux entrevous 3 et aux poutrelles 1. Le plafond 5 peut être aussi réalisé à partir de plaques en matière isolante collées à la sous-face du plancher. Un faux plafond peut être également réalisé afin de réserver un vide d'air sous le plancher. La figure 2 illustre un plancher réalisé à partir du procédé selon l'invention. On dispose d'abord l'élément de plafond 5-1 qui peut être en matériau isolant. Sur ce dernier, on pose les poutrelles 1--1 selon des enter'axes déterminés 2-1, en fonction'de la largeur des entrevous 3-1, lesquels sont disposés à leur tour sur lesdites poutrelles 1-1. Le plancher peut être réalisé soit sur chantier. - soit partiellement préfabriqué en usine (prepiancher). Sur chantier, l'on dispose d'abord l'élément de plafond 5-1 sur des tréteaux 7 (figure 4) élevés à une hauteur convenable pour si tuer le plancher à sa position préalablement définie. On dispose ensuite sur ledit plafond 5-1 les poutrelles 1-1 qui, selon un type connu, comportent un talon l-la en béton et une âme composée d'une armature métallique l-lb armée ou enrobée de béton. Les entrevous 3-1 reposent sur les talons desdites poutrelles 1-1 et sont constituEs par exemple, par des plaques parallèlépipédiques en matériau iso lant. Ils comportent en leur centre un logement 3-1c d'une forme générale cy lindrique débouchant sur la face, supérieure de l'entrevous et s'étendant dans l'épaisseur de ladite plaque selon un tronc de cône 3-ld. Le fond 3-1c dudit logement se situe approximativement à'mi-épaisseur de l'entrevous et est relié a la face inférieure de ce dernier par un conduit 3-le. Dans ce conduit, on engage un élément de suspension 8 prévu pour d'une part reposer par son talon sur le fond dudit logement 3-1c et d'autre part, être fixé au plafond 5-1. Diverses formes de réalisation des éléments 8 seront données ci-après. Ledit logement 3-lc comporte du côté de la face supérieure de l'entrevous un épau lement sur lequel prend appui un élément obturateur 9. On-coule ensuite sur les entrevous et les poutrelles, le béton liqui de afin de constituer la dalle de compression 4-1 et liaisonner l'ensemble. Selon un mode de réalisation illustré à la figure 3, les éléments 8 sont rigides et conformés pour permettre la descente du coffrage-plafond 5-1, de manière à laisser un vide d'air 10 entre le plancher et l'élément de cof frage plafond 5-1 dans le but d'augmenter l'isolation phonique et thermique du plancher et également le degré coupe-feu. Le plancher, peut être, selon un autre mode d'exécution, mis en oeuvre en usine et transporté sur le chantier en partie réalisé pour enfin couler sur place la dalle de compression. Selon ce mode d'exécution, on forme d'abord un préplancher et on dispose des éléments de coffrage-plafond 5-1 en fonction la surface du plancher à effectuer et l'on fixe sur lesdits élé- ments 5-1 des poutrelles 1-1 dont le talon I-la sera réalisé de préférence à partir de pièces de bois afin de réduire d'une part le pont thermique et d'autre part, le poids du plancher pour faciliter son transport et sa mise en place. On dispose, comme décrit précédemment, sur les poutrelles 1-1 les entrevous 3-1, on fixe les éléments de suspension 8 du coffrage-plafond et, pour permettre le transport de l'ensemble, on bloque le coffrage-plafond 5-1 contre les poutrelles 1-] par tout moyen approprié, par exemple en disposant entre les entrevous 3-1 et le'talon des éléments de suspension 8, des coins en bois, ou selon un autre moyen, en interposant entre le talon et l'entrevous une plaquette permettant de procéder au blocage de l'ensemble par rotation d'un quart de tour du talon dudit élément de suspension (figure 3). Le préplancher ainsi réalisé est ensuite transporté vers le chantier où il est dispose sur des tréteaux et élevé à la cote convenable pour le si tuer à sa position préalablement définie. On coule enfin sur ledit préplancher comportant les poutrelles, les entrevous et l'élément de plafond, du béton liquide pour liaisonner l'ensemble et former a dalle de compression. Le plancher est ainsi exécuté . On enlève ensuite les tréteaux et sous son propre poids, le plafond est suspendu audits éléments de suspension 8 et n'est en contact avec-les éléments porteurs verticaux de l'ossature du bâtiment, que par éventuellement des points périphériques. Le plafond suspendu audits éléments 8, et compte tenu de leur conformation, peut être descendu réservant ainsi entre lui et les talons des poutrelles un vide d'air. Les éléments de suspension 8 peuvent adopter diverses formes de réalisation dont deux dtentrtelles sont représentées aux figures 8 et 9. La figure 8 représente un élément de suspension rigide comportant une tige 8a vrillée en 8b à l'une de ses extrémités, à la manière d'un tirebouchon.Un talon est fixé à son autre extrémité en 8c. La fixation de l'élément -8 à l'entrevous 3-1 s'effectue, lorsque ce dernier est disposé sur les poutrelles 1-1. La partie vrillée 8b est engagée dans l'orifice 3-le de l'entrevous et est mise au contact de l'élément de plafond pour être vissée de manière à la faire pénétrer dans l'épaisseur dudit plafond. La longueur de la tige 8a est telle qu'elle réserve une distance entre le talon 8c et le fond du logement 3-1c, cette distance étant égale à l'épaisseur du vide d'air devant être laissé ultérieurement lors de la descente du coffrage-plafond, le talon 8c venant enfin au contact du fond dudit logement lorsque le plancher est dans sa position définitive. Une autre forme de réalisation de l'élément 8 est représentée à la figure 9. Cette dernière illustre un élément de suspension pouvant travailler en extension. il diffère simplement de l'élément précédemment décrit par le fait qu'il est réalisé en acier à ressort et que sa tige 8a est formée à la manière d'un ressort hélicodal. Le processus de montage est identique au précédent. Cependant, le talon 8c est immédiatement mis au contact du fond du logement 3-1 c, la descente du plafond étant obtenue par extension de la partie formée à la manière d'un ressort 8a. Cette disposition permet, une fois le plancher terminé, de faire jouer au plafond le rôle d'un amortisseur acoustique. La figure illustre une autre forme d'accrochage élastique du plafond. Dans ce cas, un ressort de compression 17 est disposé entre le talon 8c et le fond du logement 3-1c. La descente du plafond est relative à la flè- che admissibIe dudit ressort 17. Les figures 5 et 6 illustrent des dispositions particulieres pouvant être réalisées par l'application du procédé selon l'invention. A la figure 5, on représente un plancher composé par des entrevous 11, par exemple en béton, dont la face inférieure est en forme de voute. Certaines rangées d'entrevous comportent des éléments parallèlépipédiques tels que ceux précédemment décrits afin de permettre de réaliser des parties démon- tables 12 dans le plafond pour visiter le vide d'air 13 laissé dans le plan cher, dans lequel vide d'air peuvent être disposés des circuits de'ventilation, chauffage, climatisation,sanitaires, électriques ou autres. La figure 6 illustre un plancher formé à partir d'entrevous 13 du type corps creux en matériau isolant par exemple. Ces entrevous 13 consti tuent une gaine horizontale dans le plancher; laquelle gaine est reliée à des gaines verticales haute 14 et basse 15. Ces dernières sont isolées de la dalle de compression 4-1 et de l'élément plafond 5-1 par des joints 16 Les avantages essentiels du plancher obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sont les suivants Les entrevous n'enveloppent plus le talon des poutrelles du fait qu'il n'est plus recherché de surface plane à ce niveau. L'étanchéité du béton coulé est assurée à cet endroit par 1 'accro- chage de l'entrevous à l'élément de plafond. La notion même d'entrevous du type corps creux à profil compliqué disparalt pour être remplacé généralement par la notion de plaques en maté riau léger d'une plus grande longueur,tun mètre, deux mètres et plui. Décou lant de cette disposition, les entraxes des poutrelles 2-1 peuvent varier en fonction de la largeur des surfaces à couvrir et des éléments que les pou trelles doivent rencontrer (poteaux) ou éviter (schunts). Le plafond coffrage 5-1 traité en usine permet d'envisager tous les dispositifs incorporables dans le plancher (éclairage, alimentation électri que, grilles d'extraction d'air, appareils de stéréophonie et autres). D'autres avantages sont également mentionnés ci-après Remplacement d'un certain nombre de gaines verticales par des gai nes horizontales : gain de placeS suppression des ponts phoniques ; suppres sion des souches de cheminée en terrasses. Prises de ventilation en façade, en particulie-r pour les salles d'eaux aveugles : suppression des gaines verticales. Cheminement horizontal des gaines de ventilation mécanique contr- lée. Une seule gaine verticale permettant une économie accrue et une meilleure sécurité. Conception nouvelle de la climatisation, en particulier dans les appartements La mise en oeuvre industrielle du "préplancher" en usine avec le réseau de gaines dans I'ossature, la mise en place sur chantier et le coulage de lasdalle de compression étant effectuées ultérieurement. Le panneau de sous-face du plancher permet de réaliser des plafonds d'une planéité parfaite en regard des plafonds exécutés d'une manière traditionnelle, sous dalles ou planchers. De par sa conception, les imperfections et flèches de la partie porteuse du plancher ne lui sont pas transmises, et également du fait de sa réalisation en usine, sa sous-face est d'une présentation parfaite, Par rapport au faux plafond traditionnel, exécuté par accrochage sous un plancher ou dalle classiques, l'avantage du procédé est de permettre la réalisation d'un plafond dont les panneaux ont les dimensions désirées et dont la mise en oeuvre est d'une grande simplicité. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications peuvent être effectuées par lthomme de l'art au procédé et disposiRtifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de plancher en béton armé selon lequel on forme d'a- bord un panneau préfabriqué constituant un fond de coffrage perdu, en ce que l'on dispose sur le panneau des poutrelles supportant des entrevous, en ce que l'on relie les entrevous et le panneau par des éléments de sus pension, ledit panneau formant, une fois le plancher réalisé, un élément de plafond ; en ce que l'on forme des coffrages pour réaliser des réserva tions dans le plancher et en ce que l'on coule ensuite sur les poutrelles et les entrevous et autour desdits coffrages, du béton, pour former une dal le de compression, caractérisé en ce que lorsque cette dernière est réali sée, on éloigne le panneau des poutrelles, ledit panneau étant maintenu par les éléments de suspension de manière à laisser un espace entre l'élément de plafond et la sous-face du plancher, constituée par les poutrelles et les entrevous, pour améliorer l'isolation thermique et phonique et le degré coupe-feu. 2 - Entrevous pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, cor portant en son centre un logement dans lequel on dispose un élément de sus pension émergeant de l'une de ses grandes faces et s'étendant perpendicu lairement à cette dernière, caractérisé en ce que ledit élément de suspen sion prend appui sur l'entrevous et est fixé audit panneau préfabriqué constituant le fond de coffrage perdu, lequel forme l'élément de plafond. 3 - Elément de suspens ion pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendica tion 1, lequel élément se compose d'une tige comportant à l'une de ses ex trémités un talon pour lui permettre de s'appuyer sur ledit entrevous et à son autre extrémité un moyen pour le fixer audit panneau, caractérisé en ce qu'il coopère avec un moyen élastique pour le rendre extensible sous le poids du panneau afin de désolidariser ce dernier de l'élément porteur. 4 - Elément selon la revendication3, caractérisé en ce que ladite tige est en acier à ressort et est formée sur au moins une partie de sa longueur à la manière d'un ressort helicoldal pour travailler en extension. 5 - Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que le talon de ladite tige s' appuie sur ledit entrevous par l'intermêdiaire d'un ressort de c pression. 6 - Elément selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que Son.extrémité devant être fixée audit panneau est vrillée de telle sor te qu'il puisse pénétrer par vissage dans l'épaisseur du panneau.