Brevet FR2324832A1 — publié le 19770415

La construction des escaliers a donné lieu à des réalisations remarquables, source d'embellissement des constructions. De nos jours, escaliers monumentaux ou extérieurs mis à part, aucune recherche particuliere n1 est entreprise. L'escalier, souvent encloisonné, n'est plus qu'un moyen de circulation et de sécurité : il doit en conséquence, prendre le moins de place possible et etre de construction la plus simple et la moins onéreuse, D'où les deux orientations actuelles s - préfabrication de petits escaliers hélicoidaux et d'escaliers normaux de forme complexe (balancés et autres) : valables pour les grandes séries et dimensions standard - coffrage et coulage sur place des escaliers droits aux formes simples, mais dont l'encombrement est souvent prohibitif, et dont les paliers de repos sont déconseillées par les Réglements de Sécurité. Ni l'une ni l'autre ne donnent entière satisfaction0 C'est la raison pour laquelle il a été recherché un procédé de coffrage d'escalier permettant à la fois une réutilisation pour des formes et hauteurs différentes, et une facilité de mise en oeuvre sur le chantier. Le procédé de coffrage de paillasse d'escalier en Béton Armé, consiste à couler le béton sur une surface constituée par la juxtaposition de dièdres ayant une face horizontales une arête parallèle à la génératrice de nez de marche correspondante et dont la forme des faces horizontales est obtenue par déplacement des autres faces les unes par rapport aux autres. Selon une forme du procédé, le déplacement horizontal des dièdres se fait autour d'axes verticaux situés à distance constante de la partie centrale de I 'escalier sur une ligne de giron attachée aux dits dièdres0 Une disposition particulière, consiste à fixer les axes de rotation des dièdres sur un limon dans la ligne moyenne et à l'aplomb de la ligne de giron des dits dièdres et qui, dans le cas de hauteur de marches et de dièdres constante, est une droite dans les parties d'escalier droites et une hélice cylindrique dans les parties tournantes Selon une autre disposition, la distance des axes de rotation des dièdres à l'axe et au centre de l'escalier est fixe quel que soit le jour, les lignes de giron des dièdres et des marches étant distinctes. Selon une disposition analogue, les axes de rotation des dièdres étant à une certaine distance de leurs arêtes, l'espacement entre dièdres mesuré sur la ligne de giron est variable en fonction de l'inclinaison des dits dièdres sur la dite ligne de girons La description qui suit est donnée à titre indicatif et les applications ne sont pas limitatives0 De même que les planches comportant les figures suivantess - En figure 1 est représentée une coupe longitudinale sur escalier traditionnel. - En figure 2 une coupe sur marches préfabriquées. - En figure 3 une coupe sur escalier à paillasse coffrée selon le procédé. - En figure 4 une vue en plan des pièces de coffrage. - En figure 5 une vue en plan à plus grande échelle. - En figure 6 une vue en élévation du coffrage et une coupe sur paillasse. - En figure 7 un détail sur équerres rapportées. Sur la figure 1 est représenté le ferraillage 2 d'éléments porteurs, et le ferraillage 1 de la paillasse. La surface 3 est une surface gauche telle qu'unie épaisseur minimale 4 permettre de faire supporter l'escalier par une partie de dalle appelée paillasse. Sur la figure 2 par contre, marches 5 et contremarches 6 sont constituées par une épaisseur 7 très faible de béton (moins de 10 cm) qui ne permet pas de faire passer une paillasse, le ferraillage 8 étant obligatoirement transversal, parallèle aux arêtes et permettant de porter l'escalier entre limons ou en porte-à-faux. La figure 3 illustre le procédé en représentant en 9 les faces horizontales des dièdres de coffrage, en 10 les autres faces qui sont ici obliques, les angles des arêtes 11 des dits dièdres étant obtus. Le nombre de dièdres est ici le double du nombre de marches; on voit que le procédé permet de ménager facilement et sans augmentation importante du cube de béton une épaisseur 12 entre les arêtes il des dièdres et les arêtes rentrantes 13 des marches. On voit qu'un éventuel ferraillage 14 d'élément porteur s'incorpore bien au systèmes Sur la figure 4 sont représentées en plan les pièces 15, dont une partie 16 de la surface horizontale sert au coffrage, l'autre partie étant couverte par la pièce qui lui est superposée, Les aretes 17 sont disposées selon un tracé d'escalier à partir d'une herse de balancement et de façon à déborder au minimum de l'emprise de la cageo Le balancement étant défini de façon à avoir le long d'une ligne 18 dite ligne de giron des dièdres, des largeurs horizontales 19 mesurées sur cette ligne constante0 Deux remarques s'imposent s 10) -Toutes les surfaces de coffrage sont donc obtenues à partir de plaques passant par les axes 20 équidistants et situés sur la ligne de giron, 20) -La ligne de giron des dièdres, comme celle des marches est le lieu des points équidistants de la partie centrale de l'escalier s axe 2t dans les parties droites, centre de rotation 22 dans les parties tournantes. Mais cette distance est fixée en ce qui concerne les marches par une largeur mesurée à partir du jour 23 s cinquante centimètres,ou la moitié de la largeur utile si celle-ci est inférieure à cinquante centimètres. En conséquence, quand le jour d'un escalier varie, la position de la ligne de giron des marches n'est plus la même. C'est ce qui pourrait entraver la réalisation des coffrages à partir de pièces standarts. De mEmc la fixation des dièdres sur leurs supports par des axes passant par l'arrête n'est pas trés pratique du fait qu'un dièdre se supperpose à un ou plusieurs autres traversés par son axe. C"est pourquoi le procédé a prévu une rotation des dièdres légèrement différente de celle des marches et illustrée sur la figure 5. En plus de l'aspe 21 et de laligne de giron des dièdres 18, est représentée la ligne de giron des marches 24 et le jouir 23. La distance 25 entre les deux lignes précédentes est fixée par les règles de construction ou de sécurité.La distance 26 entre l'axe et la ligne de giron des diedres, lieu des axes de rotation et ligne moyenne des supports, est fixée pour les pieces de coffrage car elle conditionne le rayon des pièces tournantes. La distance 26 est donc déterminée de façon à ce que, quelque soit le jour, les deux axes 18 et 24 soient les plus proches possible. Par exemple la distance 25 étant de 50 cm , et le coffrage étant conçu pour la construction d'escaliers ayant entre O et 50 cm de jour, la distance 26 sera de : (0,50+0,75)/2 soit 0,625 m et l1 écart maximum entre les deux lignes de giron de 12,5 cm. Les points autour desquels tournent les arêtes des marches 27 et des dièdres 28 sont donc non seulement sur des lignes différentes, mais également décales les uns par rapport aux autres En effet, si la distance des nez de marches est fixée,à 28 cm sur la ligne de giron, (valeur minimale réglementaire) et que le coffrage prévoit deux dièdres par marche et adopta la me me distance donc 74 cm entre axes de rotation, dans la partie tournante les nez de marches prendront du retard par rapport aux arpètes de dièdres, d'où le décalage entre les points 27 et 28. Mais au lieu de faire tourner les dièdres de coffrage autour des points 28 difficiles à matérialiser, la rotation s'effectue autour des points 29 situés dans la partie des faces horizontales directement vue du dessous. Les points 28 viennent du fait de cette rotation se positionner en 30 et les intersections des arêtes des dièdres avec la ligne de giron sont les points 31 équidistants de 14 cm seulement dans le cas où les nouvelles arêtes seraient paral lèles. On voit donc qu'aux points 27 des marches sont associés les points 31 des dièdres par.une transformation relativement compliquée. Mais finalement les deux tracés étant indépendants l'un de l'autre, et le but recherché étant simplement de gEné- rer une surface d'aretes de coffrage la plus semblable possible à celle des nez de marches, on opère trés simplement de la façon suivante De meme que les arêtes 32 et nez 33 sont parallèles lor squ; elles sont toutes deux perpendiculaires à leur ligne do giron de même lorsque le nez 34 est oblique l'arête voisine 35 lui reste parallèle et ainsi on obtient des surfaces qui se déduisent le plus naturellement l'une de l'autre. Sur la figure 6 sont représentées deux pièces 36 qui supportent les dièdres de coffrage 37 à faces obliques à raison de quatre par pièce, la dernière surface 38 faisant partie du coffrage du palier Les entraxes des tiges verticales 39 correspondant aux distances de 14 cm obtenues précédesment, il faut également tenir compte des diverses hauteurs de marches dont on déduit la hauteur des dièdresOles marches doivent avoir des hauteurs comprises entre 13 et 17 cm;donc les deux dièdres correspondant à une marche ont une hauteur comprise entre 6,5 et 8,5 cm. Les pièces 36 sont prévues pour la hauteur de marche maximale, l'inclinaison 40 sur lthorizontale étant un angle de tangente voisine de 17/280. L'inclinaison verticale 41 des dièdres sur la ligne de giron est obtenue par des longueurs d'axes variables, ceux-ci étant plus cuurts 42 en début de volée du fait qu'ils sont plus enfoncés dans les pièces supports 36, et plus longs 43 en fin de volet En conséquence, avec un certain nombre de pièces 36 qui s'emboitent les unes dans les autres, les unes droites, les autres courbes, on forme un support complet permettant les réglages suivants en longueur horizontale en faisant varier le nombre de pièces et sur les pièces extrêmes le nombre d'axes - en pente en enfonçant plus ou moins les axes dans les pièces en fonction des hauteurs de dièdres(et de marches). - en orientatio des dièdres et des marches comme il a été vu sur la figure précédente - en distance des axes de rotations 22 des bords extérieurs des dièdres, ces axes pouvant coulisser parallèlement aux arêtes. Sur ces tables de coffrage gauche ainsi formées le coulage du béton s'effectue trés simplement, limité à la largeur de l'escalier entre le jour et la cage. Oe coulage peut se faire soit en place soit en atelier de préfabrication. Il est à noter.que le coulage en place est des plus souhaitables d'autant que le réglage étant effectué,ill est extreme- ment simple de monter et démonter les-pièces supports, au nombre d'une dizaine maximum par volée. La seule difficulté réside dans le fait que bien souvent l'encloisonnement de l'escalier est réalisé en béton banché coulé sur place avant la paillasse de l'escalier; dans ce cas là les surfaces horizontales des dièdres sont limitées par la surface du voile et le coffrage doit être complété par des éléments de surface triangulaires 44 rapportés, représentés en figure 7. Ces éléments ont évidemment des formes variables selon la position des diedres. Ils ne peuvent etre construits comme les autres parties du coffrage et des dièdres. Cependant, et étant donné que les hauteurs de marches et de dièdres sont en général variables, on peut du point de vue technologique construire les dièdres de deux façon différentes: - les faces horizontales sont construites en tole épaisse 45 ou nervurée permettant un grand nombre d'utilisations et de réutilisations. - les autres faces, verticales 46 ou obliques, en matériaux de moindre résistance de mme que les équerres horizontales 44 précédentes qui sont caractéristiques de la volée et n'ont pas le même caractère répétitif. Il serait même souhaitable que cette dernière série de pièces soient façonnées au moment du réglage des dièdres sur les pièces de support : tole découpée et soudée ou coffrage bois. REVENDICATIONS 1) Procédé de coffrage d'escalier en béton armé, caractérisé en ce que le coulage se fait sur une surface constituée par la juxtaposition de dièdres dont une face est horizontale, dont l'arête est parallèle à la génératrice de nez de marches correspondante, et dont la forme des faces horizontales est obtenue par déplacement des autres faces les unes par rapport aux autre. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le déplacement horizontal des dièdres se fait autour d'axes verti- caux situés à distance constante de la partie centrale de l'est calier sur une ligne de giron attachée aux dits dièdres, 3) Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les axes de rotation des dièdres sont portés par un limon dont la ligne moyenne est à l'aplomb de la ligne de giron attachée aux dits dièdres et qui, dans le cas de hauteur de marches et de dièdre, constante , est une droite dans les parties dles- calier droites et une hélice cylindrique dans les parties tournanties 4) Procédé selon les revendications t et 2 caractérisé en ce que les axes de rotation des dièdres sont à distance fixs de l'axe et du centre de l'escalier quel que soit le Jour, les lignes de giron des dièdres et des marches étant distinctes0 5) Procédé selon les revendications i et 2 caractérisé en ce que, les axes de rotation des dièdres étant à une certaine distance de leurs arêtes, l'espacement entre dièdres mesuré sur la ligne de giron est variable en fonction de l'inclinaison des dits dièdres sur la dite ligne de giron