Brevet FR2367885A1 — publié le 19780512

L'invention se rapporte d'une manière générale aux techniques du bSti- ment, et concerne plus particulièrement la construction de dalles de plafond essentiellement faites de béton coulé en place sur un coffrage perdu formé par juxtaposition d'éléments préfabriqués, qui restent ancrés en place après prise du béton pour constituer le parement définitif du plafond. Selon un mode bien connu de mise en oeuvre de cette technique ayant fait l'objet de nombreux brevets antérieurs au nom du Demandeur,les éléments de coffrage et parement sont réalisés en platre ou matériau similaire susceptible de moulage et prise à froid, et se présentent sous la forme de bacs inversés à plan carré ou rectangulaire comprenant chacun une jupe tubulaire en tronc de pyramide dont la petite base est fermée par un fond ou couvercle, et dont la grande base est entourée d'une semelle plane débordante se raccordant sans lacune à celles des éléments voisins. Les éléments de ce type ont notamment pour avantages de se prêter à une fabrication facile et peu coûteuse - tant en usine que sur le chantier d'être commodes à manipuler et à mettre en place - sur un étaiement provisoire ou sur des poutres d'ossature - et de permettre la construction de dalles à nervures parallèles ou croisées formant un plafond caissonne dont le parement continu ne requiert, après jointoyage éventuel, que des opérations de finition telles que peinture ou enduction. Ces éléments présentent toutefois deux inconvénients, à savoir et d'une part, une fragilité intrinsèque et un encombrement individuel qui gênent leur transport et leur stockage avant mise en place, et d'autre part, la difficulté de les pourvoir après leur intégration à la dalle de plafond de quelconques équipements rapportés, par exemple d'éclairage ou de climatisation, ou plus simplement de correction acoustique. La présente invention a notamment pour objet de pallier ces deux inconvénients en apportant aux éléments du type indiqué des perfectionnements de même nature matérielle : En effet, un élément conforme à l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'au moins deux parois opposées de sa jupe comportent des talons extérieurs médians et/ou des talons intérieurs hauts, dont les faces supérieures sont alignées dans des plans respectifs parallèles à celui de la semelle, et qui permettent respectivement d'empiler les éléments pour leur stockage et transport et/ou de les pourvoir après leur mise en place d'un double fond ou autre équipement intérieur amovible. La hauteur audessus du plan de la semelle de la face supérieure de chaque talon extérieur est choisie telle que son raccordement avec la face extérieure de la jupe se situe à l'aplomb ou en retrait du rebord intérieur correspondant de cette dernière. a hauteur au-dessus du plan de la semelle de la face ou arête inférieurs des talons intérieurs est pour sa part choisie au moins égale à la hauteur hors-tout de l'élément diminuée de celle de ses talons extérieurs, telle que précédemment définie. La combinaison de ces dispositions a pour premier avantage de permettre l'empilage d'éléments identiques à parois d'épaisseur constante - comme toute pièce moulée - avec pour résultats la réduction de plus de moitié de leur en comblement global du fait de leur encastrement mutuel, leur moindre exposition aux risques de choc et de bris pour cette même raison et puisqu'ils se contreventent mutuellement, et leur plus grande commodité de manutention à l'état empilé, par exemple sur palette et au moyen d'un chariot gerbeur. Ces dispositions ont encore pour avantages, après intégration des éléments à la dalle de plafond, la sûrete de leur ancrage dans le béton et la facilité de montage ou d'échange de leurs équipements, respectivement procurées par les talons extérieurs et intérieurs. A ce dernier égard et selon un autre aspect de l'invention, chaque élément peut en effet recevoir un double fond rapporté pour sa correction optique, acoustique et/ou thermique par exemple, ou un support amovible pour tout autre équipement intérieur, conformé pour s'emboîter dans l'ouverture délimitée par ses talons intérieurs et pourvu de pattes ou saillies latérales disposées pour s'accrocher sur deux talons opposés, après avoir été insérées au-dessus de ces derniers par des pivotements et décalages successifs du double fond ou support, dont l'immobilisation en place est ensuite garantie par son emboîtement, L'invention a par ailleurs pour objets des procédés et dispositifs pour la fabrication des éléments précités spécifiquement conçus pour résoudre les problèmes qu' entraîne l'adjonction des talons extérieurs et/ou intérieurs, dont la présence implique des contre-dépouilles s' opposant a priori au démoulage En effet, les éléments du type concerné sont habituellement et commodément réalisés d'une pièce, en coulant à refus du plate g ché ou matériau similaire dans un moule ouvert, formé d'un noyau reposant sur un socle et entouré par un cadre dont le rebord supérieur est utilisé comme guide pour une réglette de dressage du fond de l'élément et d'élimination du plâtre excédentaire. Dans ce cas et grâce à la forme de l'élément, son démoulage après prise du plâtre s' effectue simplement en soulevant le cadre pour dégager l'élément, puis en prélevant ce dernier sur le noyau. Pour la fabrication d'éléments conformes à la présente invention, cette technique de moulage simple et commode ne peut évidemment être mise en oeuvre sans modifications ou adaptations propres à prendre en compte l'existence des talons extérieurs et/ou intérieurs et des contre-dpouilles qui y sont nécessairement associées A cet effet, l'invention préconise un premier procédé de fabrication des éléments du type indiqué, qui consiste à couler séparément dans des moules respectifs puis à superposer et assembler trois tronçons d'élément séparés par deux plans de joint passant respectivement par l'arête inférieure des talons extérieurs et par la face supérieure des talons intérieurs. Ce procédé simple a pour avantage de supprimer tout problème de contredépouille et de permettre la modification des proportions relatives des éléments mais par contre pour inconvénient d'alourdir le processus de fabrication st le coût des investissements nécessaires. En conséquence, l'invention a encore pour objets d'autres procédés de fabrication et des dispositifs adéquats, permettant le moulage d'une pièce des éléments du type concerné en dépit des contredépouilles qu'ils présentent Ainsi et selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, les éléments sont fabriqués par coulée dans un moule à découvert comprenant un socle surmonté d'un noyau et un cadre indépendant posé sur ce socle autour du noyau, l'un et/ou l'autre du noyau et du cadre comportant des parties séparables et/ou déformables lors du démoulage, et conformées pour supprimer tout problème de contre-dXpouille lors de cette opération. Dans ce but et d'une part, le sommet du noyau peut autre équipé ou bien de pièces périphériques séparables, qui restent provisoirement en place sur 1' élément lors de son démoulage et dont la forme permet de les dégager séquentiellement d'entre le fond et les talons intérieurs de l'élément, ou bien d'un bourrelet périphérique déformable agencé pour s' effacer lors du démoulage de manière à s'échapper d'entre ces mêmes parties de l'élément. Cette seconde solution a pour avantage particulier de supprimer toute manipulation. Dans le mEme but et d'autre part, le cadre peut comporter à sa base une feuillure intérieure dans laquelle sont montées des pièces séparables, qui restent provisoirement en place sur l'élément lors de son démoulage, avant d' être dégagées d'entre sa semelle et ses talons extérieurs, de la même manière que les pièces mobiles du noyau, mais dans un ordre indifférent. Selon un autre mode de réalisation, le cadre est divisé selon un plan diagonal en deux demi-cadres articulés sur un même axe horizontal situé dans ledit plan à une hauteur propre à permettre le démoulage de l'élément par simple pivotement des demi-cadres. Cette solution a pour avantages particuliers non seulement de supprimer toute manipulation de pièces démontables, mais encore de faciliter la manutention de l'élément moulé, le cadre ainsi réalisé pouvant servir de pince pour l'extraction du noyau puis pour déposer l'élément au sommet d'une pile d'éléments précédemment moulés. Dans ce cas, un noyau à bourrelet déformable est avantageusement utilisé en combinaison. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de plusieurs exemples de mise en oeuvre nullement limitatifs illustrés par les dessins annexés, sur lesquels La Figure 1 est une vue en perpective avec arrachement partiel d' un élément de coffrage, parement et équipement du type concerné par l'invention; La Figure 2 est une vue partielle en coupe d'une dalle de plancher construite au moyen d'éléments conformes à l'invention; La Figure 3 illustre la facilité d'empilage des éléments selon l'inven tioni en vue de leur stockage, transport et/ou manutention; La Figure 4 est une vue en coupe d'un moule pour la fabrication d'élue ments conformes à l'invention;; La Figure 5 est une demi-vue de dessus du moule de la Figure 4 avant le coulage du plâtre constituant l'élément; La Figure 6 est une vue composite en coupe illustrant le processus de démoulage d'un élément fabriqué au moyen du moule des Figures 4 et 5; La Figure 7 est une coupe transversale d'un autre mode de réalisation d'un moule pour la fabrication d'éléments conformes à l'invention; La Figure 8 est une vue composite en coupe horizontale et vue de dessus du moule de la Figure 7; et La Figure 9 illustre le processus de démoulage d'un élément fabriqu à l'aide du moule des Figures 7 et B. L'élément de coffrage et parement 10 représenté sur la Figure 1 est constitué par une pièce préfabriquée en platre moulé ou matériau similaire, présentant d'une part les caractéristiques de résistance mécanique et de pessi Yité physice-chimique requises pour supporter la coulée de béton, et d'autre part un état de surface et un aspect propres à son utilisation corme parement de plafond, après peinture ou enduction éventuelle Cet élément 10 présente un plan carré ou rectangulaire, dont le côté correspond au module retenu pour la construction de la dalle de plafond at/ou plancher dont il est destiné à constituer - avec des éléments semblables juxtaposes - le coffrage perdu et le parement définitif. il comprend essentiellement une jupe tubulaire 11 en forme de tronc ds pyramide à parois d'épaisseur sensiblement constante, dont la petite base, c'est à dire le sommet en position d' utilisation, est fermée par un couvercle 12, et dont la grande base est entourée par une semelle plane débordante 13, éventuelleraent pourvue sur son rebord extérieur de feuillures ou autres configurations d'encastrement mutuel propres à permettre sa jonction etanche avec celle des éléments juxtaposes. La face in inférieure 14 de cette semelle constituera ci-aprbs le plan de référence. Selon un aspect essentiel de l'invention, au moins deux des parois opposées de la jupe 11, mais non nécessairement les mêmes portent d'une part des talons extérieurs 15 et d'autre part des talons intérieurs 16, dont les faces supérieures respectives sont alignées dans des plans parallèles à celui 14 de la face inférieure de la semelle 13, mais situés à des hauteurs relatives inégales, pour des raisons qui apparaîtront ci-après. D'une manière avantageuse, les talons extérieurs 15 se terminent en-deça des arêtes latérales des faces exté- rieures concernées de la jupe 11, tandis que les talons 16 presents sur ses quatre parois délimitent au voisinage du fond 12 - une ouverture de contour carré, ou rectangulaire homothétique de celui de l'élément lui-m & e. La Figure 2 illustre l'emploi d'éléments 10 du type spécifié pour la construction d'une dalle de plafond/plancher D: Ces éléments juxtaposés sur un étaiement provisoire (non représenté) ou sur des poutres d'ossature préalablement mises en place (par exemple des fers en I comme représenté) constituent un coffrage continu C sur lequel du béton 8 est coulé au fur et à mesure de l'avancement du chantier, s'il y a lieu après déroulement d'un grillage d'armature A. En raison de la forme particulière des éléments E (du type 10) constituant le coffrage, le béton coulé forme entre ces derniers des nervures N croisées (ou bien parallèles, moyennant l'adjonction d'éléments d'obturation appropriés), qui incluent les poutres ou ferraillage d'ossature o. Les éléments E laissés en place constituent le parement de plafond P. Dn remarquera que les talons extérieurs des éléments de coffrage et parement E en garantissent le parfait ancrage dans le béton de la dalle O, sans pour autant compromettre la rigidité de ses nervures N, puisqu'ils se situent au voisinage de leur fibre neutre et n'interfèrent nullement avec leur ossature o, si ce n'est pour faciliter leur calage mutuel. Ces dispositions, combinées au choix du matériau constituant - les éléments E, ont par ailleurs pour avantage de favoriser la tenue au feu de la dalle. Les talons intérieurs permettent pour leur part le montage dans chaque élément E - après son intégration à la dalle O et à tout moment ultérieur - d'un double fond F par exemple perforé et pourvu d'une garniture G de correction de l'acoustique du local sous-jacent, ou de tout autre équipement amovible, tel qu'une règlette R pourvue d'un support d'accrochage S et portant un ou plusieurs tubes d'éclairage T. Comme le montre clairement la Figure 2, le double fond F ou le support S de la règlette R sont conformés pour s'emboîter avec un léger jeu dans l'ou- verture délimitée par les talons intérieurs de chaque élément E et comportent, sur deux côtes opposés uniquement, des pattes, retours ou autres saillies late- rales destinées à s'accrocher sur lesdits talons. De la sorte1 un quelconque équipement amovible pourvu de telles saillies peut être mis en place dans chaque elément par une suite de manoeuvres alternées de translation et rotation assurant l'insertion séquentielle desdites saillies au-dessus des talons intérieurs correspondants de l'élément, puis rester maintenu en place par sa retombée et son emboîtement entre lesdits talons, qui élimine tout risque d'évasion. On remarquera que la précision géométrique requise, et en particulier les jeux nécessaires pour les manoeuvres précitées, sont parfaitement compatibles avec les possibilités du matériau et de sa mise en oeuvre par moulage dans les conditions indiquées ci-après. On remarquera en outre que ce mode de montage des équipements par libre encastrement ne requiert ni insertion ni fixation de quelconques accessoires - en métal ou autre matière - dans l'élément, au bénéfice de la simplicite de sa fabrication et de sa résistance à l'usage. On remarquera enfin que ce montage des équipements sans liaison positive avec l'élément permet de procéder à tout moment à leur dépose ou échange. La Figure 3 montre clairement que l'adjonction des talons extérieurs 15 sur au moins deux des parois externes de la jupe 11 des éléments 10 permet de les empiler avec emboîtement partiel, par exemple pour leur étuvage, stockage ou transport, en réduisant leur encombrement global de près de moitié, en facilitant leur manutention par exemple sur palette, et en améliorant leur tenue aux chocs et autres risques de bris, puisqu' ils se contrwentent et se protègent mutuellement. Cette Figure montre encore que pour permettre un tel empilage, les hauteurs respectives hl,h2 des talons exterieurs 15 et intérieurs 16 au-dessus du plan 14 de la semelle 13 des éléments doivent satisfaire à des relations d'inégalité déterminées, en rapport avec la hauteur hors-tout H des éléments, l'épais- seur des parois de leur jupe et leur inclinaison ou fruit. A cet égard et en premier lieu, il importe que la hauteur hl des faces supérieures des talons extérieurs 15 soit telle que leur jonction avec la face externe des parois de la jupe 11 se-situe à l'aplomb ou en retrait du contour intérieur correspondant de la semelle 13, comme indiqué par la verticale V. Cette hauteur h a donc une valeur minimale fixée par l'épaisseur et l'inclinaison des parois de la jupe. Par ailleurs, il importe que la hauteur h2 des arêtes inférieures des talons intérieurs 16 soit suffisante pour que ces derniers se situent entièrement au-dessus du fond 12 de l'élément sous-jacent dans la pile. C'est dire que cette hauteur h2 doit Autre au moins égale à la différence entre la hauteur horstout H d'un élément et la hauteur hl de ses talons extérieurs 15 précédemment définie, et donc a une valeur minimale fonction de la conformation et de l'épaisseur du fond des éléments. La Figure 3 illustre enfin un premier procédé de fabrication des éléments conformes à l'invention, qui consiste à mouler séparément, puis à superposer et assembler - par exemple par collage - trois tronçons I,II,III délimités par deuxx plans de joint parallèles à la face inférieure 14 de la semelle 13 et passant 1' un par l'arête inférieure des talons extérieurs 15, l'autre par la face supérieure des talons intérieurs 16. En effet, selon le procédé usuel de fabrication des éléments de coffrage et parement du type général concerné, du plâtre gâché est coulé dans un moule à découvert, comprenant un socle qui forme un noyau entouré par un cadre indépendant simplement posé sur le socle. Après la prise du plâtre, ce cadre est soulevé pour libérer l'alément moulé, qui lui-même est ensuite dégagé du noyau par simple soulèvement. Ce procédé usuel est à l'évidence impraticable pour la confection des éléments conformes à l'invention, en raison de la présence des talons extérieurs 15 et intérieurs 16, et des faces en contre -dépouille qui en résultent. Le premier procédé mentionné - obvie à cet inconvénient majeur par la division des éléments en tronçons dépourvus de telles contre-dépouilles. S'il a en outre pour avantage de permettre la confection d'éléments de différentes proportions (hauteurs relatives des tronçons j d'une manière combinatoire, il exige toutefois des opérations de montage et d'assemblage qui compliquent la fabrication des éléments obtenus et en grèvent le coût. En conséquence, l'invention a encore pour objets d'autres procédés de fabrication et des dispositifs pour leur mise en oeuvre, qui permettent le moulage d'une pièce des éléments en dépit des contre-dépouilles liées à la présence des talons 15,16 sur leurs périphéries respectivement extérieure et intérieure, Un second procédé, illustré par les Figures 4 à 6, consiste à faire emploi d'un moule du type susmentionné, qui comprend une pièce centrale 20 formant un socle 21 et un noyau 22, et un cadre indépendant 30 simplement posé sur ce socle autour du noyau. La face supérieure de ce dernier est bordée par une feuillure périphérique 23 dans laquelle sont librement montées des pièces amovibles va,25 dont le contour en plan est clairement visible sur la Figure 5. La face intérieure de la paroi 31 du cadre 30 comporte de même à sa base une feuillure 32 dans laquelle sont fixées par des moyens de verrouillage 33 des pièces amovibles 34,35 dont l'aspect latéral est clairement visible sur la Figure 6, et le montage symboliquement représenté sur la Figure 4. Le mode d'emploi de ce moule ressort particulièrement de la simple con- paraison de la Figure 4 (configuration groupée de moulage) avec la Figure 6 (configuration développée de démoulage). On remarquera que les pièces amovibles 24,25 d'une part et 34,35 d'autre part restent provisoirement attachées à l'élément 10 lors de son démoulage, mais en sont facilement dégagées comme indiqué sur les Figures 5 et 6 les premières dans un ordre déterminé grâce à leurs formes particulières, les secondes dans un ordre quelconque. On remarquera par ailleurs que la face supérieure du cadre 30 comporte sur sa périphérie intérieure un rebord surélevé 36 servant de guide pour une règle ou raclette 37 utilisée pour le dressage du fond 12 de l'élément moulé. Un troisième procédé, illustré par les Figures 7 à 9, fait emploi d'un moule de même structure générale, c'est à dire constitué par une pièce centrale 40 formant un socle 41 surmonté d'un noyau 42, et par un cadre indépendant 50 simplement posé sur le socle autour du noyau. Toutefois, comme le montre notamment la Figure 7, le noyau 42 comporte en lieu et place de pièces mobiles un ensemble élastiquement déformable incluant un bourrelet périphérique 43 en matériau élastomère emprisonné entre deux plaques métalliques souples 44 fixées sur le sommet du noyau par une attache centrale 45. De la sorte, lorsque l'élément 10 est soulevé lors de son démoulage, la partie saillante du bourrelet 43 encastrée entre son fond 12 et ses talons intérieurs 16 est soulevée par ces derniers, et ainsi s'efface et s'échappe. Par ailleurs, comme le montrent clairement les Figures 8 et 9 plus psr- ticuirement, le cadre 50 est divisé selon un plan vertical diagonal en deux demi-cadres 51,52 portant aux extrémités libres de leur face supérieure des pattes respectives 53,54 articulées sur un même axe 55 situé dans ce plan dia gonal. De la sorte et pour un choix judicieux de la hauteur relative de cet axe, l'ouverture du cadre 50 par simple pivotement de ses deux parties 51,52 autour de l'axe horizontal 55 - comme montré sur la Figure 9 - permet de dégager l'el*- ment moulé 10, qui ne présente aucune face en contre-dépouille par rapport à ces mouvements de pivotement. Enfin, puisque l'élément moulé 10 peut être extrait du noyau 40 par simple soulèvement mais est emprisonné dans le cadre 50 fermé, ce dernier peut être utilisé comme "pince" non seulement pour effectuer cette extraction, mais encore pour transporter lsélément et le déposer au sommet d'une pile d'éléments préalablement moulés et empilés en vue de leur étuvage puis expédition. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples de mise en oeuvre décrits et illustrés, mais au contraire comprend tous leurs équivalents techniques ainsi que toutes leurs adaptations, notamment à des éléments de contour triangulaire ou polygonal, entrant dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Elément préfabriqué en plâtre ou matériau moulable similaire pour le coffrage, le parement et l'équipement de dalles de plafond en béton armé, du type constitué par un bac inversé à plan carré ou rectangulaire comprenant une jupe tubulaire en forme de tronc de pyramide à parois d'épaisseur égale, dont la petite base est fermée par un fond ou couvercle et dont la grande base est entourée d'une semelle plane débordante, caractérisé en ce qu'au moins deux parois opposées de la jupe comportent des talons extérieurs médians et/ou des talons intérieurs hauts, dont les faces supérieures sont alignées dans des plans respectifs parallèles à celui de la semelle, et qui permettent respectivement d'empiler des éléments identiques pour leur stockage et transport et/ou de les pourvoir après leur mise en place d'un double fond ou autre équipement intérieur amovible. 2. Elément préfabriqué selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur hi au-dessus du plan de la semelle de la face supérieure de chacun des talons extérieurs est telle que son raccordement avec la face extérieure de la jupe se situe à l'aplomb ou en retrait du rebord intérieur correspondant de la semelle. 3. Elément préfabriqué selon la revendication 2, caractérisé en ce que la hauteur h2 au-dessus du plan de la semelle de l'arête inférieure des talons intérieurs est au moins égale à la hauteur hors-tout H de l'élément diminuée de celle hi de ses talons extérieurs. 4. Elément préfabriqué selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un double fond rapporté ou d'un support amovible pour tout autre équipement intérieur, conformé pour s'emboîter dans l'ouverture délimitée par ses talons intérieurs et muni de pattes ou saillies latérales disposées pour s'accrocher sur deux talons opposés, après avoir été insérées au-dessus de ces derniers par des pivotements et décalages successifs du double fond ou support, dont l'immobilisation en place est ensuite garantie par son emboîtement dans l'ouverture précitée. 5. Procédé pour la fabrication d'éléments selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, par coulée dans un moule à découvert comprenant un socle surmonté d'un noyau et un cadre indépendant posé sur le socle autour du noyau, caractérisé en ce qu'il consiste à couler séparément dans des moules respectifs puis à superposer et assembler des tronçons d'élément séparés par des plans de joint passant par l'arête inférieure des talons extérieurs et/ou par la face supérieure des talons intérieurs. 6. Procédé pour la fabrication d'éléments selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, par coulée dans un moule à découvert comprenant un socle surmonté d'un noyau et un cadre indépendant posé sur le socle autour du noyau, caractériser en ce qu'il consiste à mouler chaque élément d'une pièce dans un moule dont le noyau et/ou le cadre comportent des parties séparables et/ou déformables lors du démoulage. 7. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le sommet de son noyau porte des pièces périphériques séparables, qui restent provisoirement en place sur l'élément lors de son démoulage et dont la forme permet de les dégager séquentiellement d'entre le fond et les talons intérieurs dudit élément. 8. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le sommet de son noyau porte un bourrelet périphérique déformable, agencé pour s'effacer lors du démoulage de l'élément de manière à s'échapper d'entre le fond et les talons interieurs dudit élément. 9. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que son cadre comporte à sa base une feuillure intérieure dans laquelle sont montées des pièces séparables, qui restent provisoirement en place sur l'élément lors de son démoulage avant d'être dégagées d'entre sa semelle et ses talons extérieurs. 10. Moule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que son cadre est divisé suivant un plan diagonal en deux demi-cadres articulés sur un même axe horizontal situé dans ledit plan à une hauteur propre à permettre le démoulage de l'élément par simple pivotement et écartement des demi-cadres.