Brevet FR2373651A1 — publié le 19780707

La présente invention concerne un plancher perfectionné du type comprenant une poutre métallique interne de structure dite "en treillis" et au moins un revêtement supérieur en béton. Elle concerne également les éléments susceptibles de former, par juxtaposition en surface, ce plancher, lesdits éléments pouvant être soit préfabriqués en usine, soit fabriqués sur place à 11 endroit où se construit le plancher, qui est notamment un plancher d'une construction métallique. L'invention a en outre pour objet un procédé de fabrication d'un tel plancher ou élément de plancher. On a représenté sur la figure 1 un plancher classique de construction métallique. Sur cette figure les références la et lb représentent des poteaux métalliques d'une construis tion métallique usuelle. Le plancher 2 comprend une poutre ou ame métallique "en treillis" 3 recouverte d'une tole profilée 4, formant coffrage perdu, sur laquelle on a coulé une dalle de béton 5; des suspentes ou potences 6 permettent la fixation d'un plafond 7 formé d'une paroi en matériau ignifuge. Un tel plancher classique présente l'inconvénient de nécessiter une plaque épaisse de béton, par exemple couramment de l'ordre de 15 cm d'épaisseur; l'ensemble présente alors les qualités requises de résistance à la flexion, à la compression et de tenue au feu suivant ses deux faces opposées. L'invention permet de remédier à l'inconvénient précité, en permettant néanmoins de parvenir aux mêmes performances. Le plancher ou élément de plancher de la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend une gme métallique interne du type dit "enGreiUis" constituée notamment d'une pluralité de rangées formées chacune de plaques, cornières ou barres métalliques assemblées en une structure en zigzag ou ligne brisée, et reliées entre elles par une membrure haute et par une membrure basse, et, de chaque côté de ladite âme, une plaque ou couche de béton dans laquelle sont ancrées les parties les plus externes de ladite âme métallique, notamment les membrures précitées. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les parties les plus externes précitées ont été ancrées dans les plaques de béton avant la prise de celui-ci. La profondeur de l'ancrage de l'àme métallique dans chaque plaque de béton est généralement comprise, conformément à l'invention, entre environ le tiers et environ la moitié de l'épaisseur de chaque plaque de béton. Le procédé de fabrication du plancher ou élément de plancher de l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à disposer une couche de béton dans un moule à fond plat ouvert à sa partie supérieure, à y faire pénétrer, jusqu'à la profondeur désirée, les parties les plus externes de l'âme métallique précitée, suivant l'une des faces de celleci, à laisser prendre ladite couche de béton, à retourner l'ensemble âme métallique - plaque de béton ainsi obtenu, à disposer une nouvelle couche de béton dans un moule à fond plat ouvert à sa partie supérieure, à y faire pénétrer, jusqu'à la profondeur désirée, les parties les plus externes de l'âme métallique de l'ensemble précité, suivant la face de celle-ci qui est opposée à la face citée en premier, à laisser prendre cette nouvelle couche de béton, et à retirer le moule de ladite nouvelle couche; le moule de la première couche de béton est de préférence retiré tout de suite après la prise du béton constituant ladite première couche. D'autres buts, caractéristiques ou avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Sur les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs de mise en oeuvre de l'invention - la figure 2 représente une vue en coupe d'un élément de plancher conforme à l'invention; - la figure 3 représente une vue en coupe, selon III-EI de la figure 2, de cet élément de plancher; et - les figures 4 et 5 représentent deux phases successives de l'exécution de la fabrication d'un élément de plancher conforme à l'invention, l'élément de plancher représenté sur ces figures étant différent de celui des figures 2 et 3. On voit sur les figures 2 et 3 un élément de plancher conforme à la présente invention. Celui-ci comprend deux plaques de béton A et B et, entre celles-ci, une âme métallique C affectant une structure en zigzag; les parties externes 8a, 8b, 8c et 8 d de l'une des faces de cette âme métallique sont ancrées à l'intérieur de la plaque de béton A, tandis que les parties externes 9a, 9b, 9c et 9d de cette âme métallique sont ancrées à l'intérieur de la plaque de béton B; dans l'exemple représenté, cet ancrage intéresse à peu près le tiers de l'épaisseur des plaques de béton; de manière en soi connue, chaque structure en zigzag de l' & e métallique C est constituée par des cornières, des barres rondes, ou des barres à section rectangulaire 10 (ou même des plaques) reliées rigidement entre elles par les membrures 10' et 10";chaque ame métallique de chaque élément de plancher comporte généralement plusieurs structures en zigzag, disposées parallèlement et espacées les unes des autres, des moyens de liaison, non représentés, étant disposés entre lesdites structures en zigzag pour assurer une rigidité suffisante à 11 ensemble de l'âme métallique C; dans l'exemple représenté, comme on peut le voir d'après la figure 3, l'élément de plancher comprend trois telles structures en zigzag C1, C2 et C3; les écartements entre ceux-ci sont ici de l'ordre de grandeur de la longueur d'un motif élémentaire du profil en ligne brisée, soit e. Les plaques de béton de l'élément de la figure 2 ont par exemple une épaisseur d'environ 6 cm; l'espace entre ces deux plaques de béton et les caractéristiques de l'âme métallique sont fonction des performances demandées au plancher, ainsi que des dimensions de l'élément. Les moyens de fixation d'appui de cet élément de plancher à et/ou sur des poteaux ou parois verticales n'ont pas été représentés. Les figures 4 et 5 illustrent le procédé de fabrication d'un élément de plancher selon l'invention. On procède comme il suit - on coule tout d'abord une couche de béton 11 dans un moule 12, à fond plat, ouvert à sa partie supérieure et, alors que le béton est encore à l'état liquide ou pateux on y fait pénétrer, jusqu'à la profondeur désirée, les parties les plus externes d'une face de l'ame métallique C; dans l'exemple représenté, la profondeur de pénétration correspond à environ la moitié de l'éraisseur de la couche de béton; après prise du béton, on obtint une plaque A' dans laquelle est ancrée 1'âme métallique en treillis C; on démoule l'ensemble âme métallique C - plaque de béton A' letton récupère le moule 12; on renverse l'ensemble précité de telle sorte que la plaque de béton A' soit située au-dessus de l' & e métallique C; on maintient, par tous moyens appropriés, cet ensemble à une hauteur prédéterminée au-dessus d'un moule à fond plat, ouvert à sa partie supérieure, qui, dans l'exemple représenté est le moule 12 ayant servi dans la première phase de l'opération; on dispose une nouvelle couche de-béton dans ce moule 12, laquelle vient enrober, Jusqu'à environ la moitié de l'épaisseur de ladite couche de béton, les parties les plus externes de la seconde face de l'âne métallique C; on laisse prendre le béton de cette seconde couche 13, de façon à obtenir la seconde plaque de béton B' de l'élément, à la suite de quoi on démoule cette plaque B'. La structure de plancher conforme à l'invention présente de très bonnes caractéristiques de résistance à la flexion et de résistance à la compression, par suite de la collaboration entre le béton et l'âme métallique ("béton collaborant"), la plaque de béton supérieure jouant notamment le rôle de table de compression; de plus, le plancher ainsi obtenu présente une excellente isolation au feu. Des caractéristiques adéquates, au moins comparables à celles des structures de plancher existantes, peuvent être obtenues pour des épaisseurs considérablement réduites de la dalle de béton supérieure, par exemple de l'ordre de 6 cm au lieu de 15 cm, d'où un gain considérable de poids et de coût. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode d'exécution décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Structure de plancher, formant plancher ou élément de plancher juxtaposable en surface avec d'autres éléments identiques ou analogues, caractérisée en ce qu'elle comprend une partie ou tme métallique interne du-type dit en treillis, constituée notamment d'une pluralité de rangées formées chacune de plaques, cornières ou barres assemblées en une structure en zigzag ou ligne brisée, lesdites plaques, cornières ou barres de chaque structure en zigzag étant reliées entre elles par une membrure haute et par une membrure basse, et, de chaque côté de ladite âme, une plaque ou couche de béton dans laquelle sont ancrées les parties les plus externes de ladite âme métallique, notamment les membrures précitées. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites parties les plus externes précitées ont été ancrées dans les plaques de béton avant la prise de celui-ci. 3. Strucutre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les parties les plus externes précitées, qui sont ancrées dans les plaques de béton, pénètrent dans celles-ci sur une fraction de leur épaisseur comprise entre le 1/3 et la moitié de celle-ci. 4. Procedé de fabrication d'une structure de paroi selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer une couche de béton dans un moule à fond plat ouvert à sa partie supérieure, à y faire pénétrer jusqu'à la profondeur désirée, les parties les plus externes de l'âme métallique précitée, suivant l'une des faces de celle-ci, à laisser durcir ladite couche de béton par suite de la prise de celui-ci, à retourner l'ensemble âme métallique - plaque de béton ainsi obtenu, à disposer une nouvelle couche de béton dans un moule à fond plat ouvert à sa partie supérieure, à y faire pénéter, jusqu'à la profondeur désirée, les parties les plus externes de l'même métallique de l'ensem- ble précité, suivant la face de celle-ci qui est opposée à la face citée en premier, à laisser durcir cette nouvelle couche par suite de la prise du béton qui la constitue, et à retirer le moule de ladite nouvelle couche, le moule de la première couche de béton étant de préférence retiré tout de suite après prise du béton constituant cette première couche.