Brevet FR2428714A1 — publié le 19800111

L'invention, due à la collaboration de Monsieur Christop)e Charles Joseph GOBIN, est relative à un procédé de construction de bâtiment industrialisé dont les planchers sont constitués par des dalles en béton, reposant, à chacune de leurs extrémits, sur une ossature en profilés métalliques, portée par des poteaux. Par "bâtiment industrialisé", on désigne un bâtiment d usage professionnel, notamment pour bureaux, ateliers, dont les planchers doivent pouvoir supporter des surcharges importantes réparties d'une manière quelconque, et construit à rase de composants industrialisés. Généralement, les procédés de construction utilisés conduisent à des bâtiments dans lesquels l'ossature métaltique fait saillie, dans son ensemble, sous le plancher qu'elle supporte, de telle sorte qu'il en résulte une perte de hauteur disponible sous plancher, et un aspect discutable. En outre, pour assurer une protection thermique de l'ossature métallique, il faut réaliser, sur le chantier, un calfeutrage de l'ensemble de l'ossature, ce qui conduit à un travail long et coûteux. L'invention a pour but, surtout, de rendre le procédé de construction de bâtiment industrialisé tel qu'il réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et notamment tel qu'il permette d'obtenir un plancher sans (ou avec un minimum) de parties en saillie sous sa face inférieure. Selon l'invention, le procédé de construction de bâti- ment industrialisé est caractérisé par le fait qu'on réalise l'ossature avec des profilés comportant une âme dont le plan moyen est vertical et deux tables respectivement inférieure et supérieure de largeurs différentes, la table inférieure la plus large étant destinée à servir de support aux bords des dalles tandis que la table supérieure, dont la largeur est plus faible, a un encombrement transversal réduit de manière à faciliter la mise en place des dalles sur la table inférieure, la section transversale de cette table supérieure étant cependant suffisante, notamment grâce à une épaisseur plus importante, pour que le profilé ait une résistance satisfaisante à la flexion. De préférence, on donne à la table supérieure une largeur inférieure ou égale à la moitié de la largeur de la table inférieure ; l'épaisseur de la table supérieure est, avantageusement, supérieure au double de l'épaisseur de la table inférieure. Le rapport de la largeur de la table inférieure à son épaisseur est, généralement, supérieur à 5. Les bords des dalles sont avantageusement biseautés, de manière telle que la partie de grande dimension de la dalle repose sur l'aile inférieure du profilé. Après la pose des dalles, on garnit de béton l'intervalle compris entre les bords de deux dalles voisines, intervalle dans lequel se trouve le profilé, lequel est ainsi noyé dans le béton. Avant d'effectuer ce garnissage de béton, on peut placer dans ledit intervalle des gaines contenant, notamment, des conducteurs électriques qui circulent, ainsi, le long des profilés ; la circulation dans le sens perpendiculaire aux profilés est assurée en faisant passer les conducteurs électriques à l'intérieur des dalles généralement creuses. Les profilés de l'ossature se prolongent au-delà des poteaux qui les supportent, de telle sorte qu'une partie du plancher est en porte-à-faux et que les poteaux se trouvent vers l'intérieur de la construction ce qui permet d'obtenir une façade entièrement plane. On réalise la jonction des profilés avec les poteaux à l'aide de pièces métalliques qui sont comprises dans l'épais- seur du plancher de telle sorte qu'il n'y ait aucun débordement au niveau de la jonction. L'invention concerne, également, un profilé métallique pour la construction d'un bâtiment industrialis, destiné à supporter des dalles en béton, ce profilé étant caractérisé par le fait qu'il comporte une âme solidaire de deux tables de largeurs différentes, la table inférieure, de plus grande largeur, étant destinée à supporter les dalles, tandis que la table supérieure, dont la largeur est plus faibli a une section suffisante, notamment grâce à son épaisseur plus importante, pour donner au profilé une résistance en flexion satisfaisante. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en ce-taines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un mode de réalisation décrit avec référence aux dessins ci-annéxés, mais qui n'est nullement limitatif. La figure 1 de ces dessins est une vue en perspective d'une partie d'un profilé, dans une zone de fixation à un poteau. La figure 2 est une vue, en élévation, d'une extrémité latérale de la façade d'un bâtiment selon l'invention. La figure 3 montre, en perspective, une dalle reposant sur deux profilés, avec le passage de câbles électriques. La figure 4, enfin, montre, avec parties en coupe, les bords de deux dalles reposant sur un profilé noyé dans du béton. En se reportant aux dessins, plus particulièrement aux figures 1 et 3, on peut voir un bâtiment industrialisé, en cours de construction, dont les planchers sont constitués par des dalles-creuses 1 (fig. 3) en béton,préfabriquées,reposant à chacune de leurs extrémités sur une ossature 2 en profilés métalliques 3, portée par des poteaux 4. Les profilés 3 composant l'ossature comportent une âme 5 dont le plan moyen est vertical et deux tables 6, 7, respectivement inférieure et supérieure, de largeurs différentes. La table inférieure 6 la plus large est destinée à servir de support aux bords la (fig. 3) des dalles. Par largeur de la table inférieure 6, on désigne la dimension L de cette table suivant une direction perpendiculaire au plan moyen de l'âme 5. La table supérieure a une largeur 1 plus faible que la largeur L de la table inférieure. La table supérieure a, ainsi, un encombrement transversal (suivant une direction perpendiculaire au plan de l'âme 5) réduit, ce qui facilite le passage du bord la des dalles pour sa mise en place sur la table inférieure 6. La section transversale de la table supérieure 7 est, cependant, suffisante, notamment grâce à une épaisseur e plus importante que l'épaisseur j de la table inférieure 6. Par épaisseur, on désigne la dimension de la table 6 ou 7 suivant une direction perpendiculaire au plan moyen de la table inférieure 6 (c'est-à-dire suivant une direction verticale lorsque le profilé a été mis en place dans le bâtiment). Comme visible sur les dessins, la section transversale du profilé 3 ressemble à celle d'un rail ; il convient, cependant, de noter que les faces transversales de la table inférieure 6 sont planes, parallèles entre elles et perpendiculaires à l'âme 5 de telle sorte que l'appui de la dalle 1 sur la table 6 n'engendre pas de composante de poussée transversa le. Les dalles en béton 1 reposent chacune sur deux profilés 3 parallèles avec une surface d'appui suffisante. En effet, la dimension r (fig. 3) qui détermine le recouvrement de la table inférieure 6 par un bord la de la dalle peut avoir une valeur suffisante du fait que la table supérieure 7 a une largeur i réduite. Les dalles 1 sont des parallélépipèdes rectangles alvéolaires ou creux pouvant, éventuellement, être ouverts vers le haut. Toutefois, les dalles 1 peuvent être légèrement biseautées comme montré sur la figure 3. Les dalles présentent, alors, des faces lb, tournées vers les profilés 3, qui ont une inclinaison telle que ces faces lb s'éloignent des profilés 3 quand on se dirige de bas en haut. Les dalles 1 ont alors une forme en tronc de pyramide dont la section transversale (c'està-dire par un plan perpendiculaire à la direction longitudinale des profilés 3) est un trapèze. Les profilés 3 ont une résistance à la flexion plus voisine de celle d'un I que de celle d'un T renversé ayant une même surface totale de section transversale. De préférence, la largeur 1 de la table supérieure 7 est inférieure ou égale à la moitié de la largeur L de la table inférieure (L > 21). L'épaisseur e de la-table 7 est, avantageusement, supérieure au double de l'épaisseur j de la table inférieure 6 (e > 2j). Le rapport TL de la largeur de la table inférieure à son épaisseur,ést généralement, supérieur à 5 (cinq). Quand les dalles 1 ont été posées sur les-tables inférieures 6 des profilés.3, on garnit de béton 8 (fig. 4) l'intervalle compris entre les bords ou faces lb de deux dalles voisines. Le profilé 3 est ainsi noyé, dans sa majeure partie, dans ce remplissage de béton. Comme visible sur la figure 3, les dalles creuses 1 peuvent être recouvertes par des plaques de béton 9, formant couvercle, reposant sur les parois, formant ceinture, des dalles 1, par l'intermédiaire d'entretoises 10, de telle sorte qu'un jeu Il formant passage subsiste entre les plaques 9 et le bord supérieur des dalles 1. I1 est possible de recouvrir, le cas échéant, l'ensemble d'une chape en béton. Dans la zone de remplissage, entre le profilé 3 et les dalles (fig. 3 et 4), on peut disposer des gaines 12 contenant les câbles électriques ou tout autre canalisation ou servitude. Les liaisons dans le sens longitudinal sont donc assurées par ces gaines ; les liaisons latérales sont assurées par des câbles 13 (fig. 3) qui sont logés dans les parties creuses des dalles et qui franchissent le bord supérieur des dalles en passant par les interstices ou jeux tels que 11. Le raccordement des profilés 3 aux poteaux 4 est visible sur la figure 1. Chaque poteau est constitué par un profilé en I 14 dont l'âme centrale est située dans le même plan que l'ame du profilé 3 en forme de rail. Les I 14 sont alignés verticalement de part et d'autre du profilé 3. En-dessus et endessous du profilé 3 les I 14 se terminent par des platines 15 de reprise,par exemple de forme carrée, et munies de trous pour le passage de boulons de fixation. Le profilé 3 comporte, au niveau des poteaux 14, d'une part, deux raidisseurs 16 métalliques verticaux situés dans un plan perpendiculaire à l'âme du profilé 3 et, de préférence, équidistants des ailes des poteaux 14 et, d'autre part, une platine de reprise 17 fixée, horizontalement, sur la table supérieure 7 du profilé 3. Cette platine 17 comporte des trous pour le passage de boulons de fixation en correspondance avec les trous de la platine 15 du I 14 situé au-dessus du profilé 3. La table inférieure 6 comporte, de part et d'autre du raidisseur 16 des trous de passage pour les boulons de fixation à la platine 15 du poteau inférieur. La jonction des profilés 3 avec les poteaux 4, 14 est réalisée à l'aide de pièces métalliques qui sont comprises dans l'épaisseur du plancher, et il n'y a pas de débordement. Au niveau des poteaux 14, les éléments de platelage plaques 9 et dalles 1) présentent une entaille telle que 18 (fig. 1). Comme visible sur cette figure 1, les poteaux 14 se trouvent en retrait d'une distance D par rapport à l'extrémité du profilé 3 qui aboutit sur la façade. Du fait du prolongement du profilé 3 au-delà du poteau, une partie de ce profilé ainsi que les dalles 1 correspondantes sont en porte-à-faux. Les poteaux 14 sont intérieurs par rapport à la façade. Dans le sens perpendiculaire aux profilés 3, les profilés de rive 19 (fig. 1) sont formés par des U sur chant, tournant leur concavité vers les profilés 3. Chaque profilé de rive 18 est raccordé au profilé 3 par des équerres de reprise 20. Pour l'extrémité de chaque profilé 3, deux équerres sont prévues de manière à venir serrer de part et d'autre l'âme du profilé 3, comme visible sur la figure 1. Les ailes des équerres 20 perpendiculaires à l'âme du profilé 3 sont situées dans un même plan et viennent s'appliquer contre la face verticale du profilé de rive 19. Des trous sont prévus dans les équerres, l'âme du profilé 3 et la face verticale du profilé de rive 19 pour permettre la fixation de l'ensemble par des boulons. Le profilé de rive 19 est continu, et la façade du bâtiment est totalement plane. On voit, notamment sur la figure 4, que la structure de bâtiment obtenue selon l'invention ne présente pratiquement pas de retombée par rapport à la sous-face lc de la dalle 1. Cette sous-face îc formée par la face inférieure de la dalle constitue le plafond de l'étage inférieur. Seule la table inférieure 6 fait saillie, par son épaisseur, relativement à la sous-face îc. La protection contre l'incendie du profilé 3 peut se limiter à un enrobage 21, formant écran thermique, de cette table inférieure 6. Pour réaliser les faces du bâtiment parallèles aux profilés 3, on peut prévoir une console incorporée dans l'épaisseur du plancher pour permettre la fixation des parois d'extrémités, parallèles auxdits profilés 3. Une autre solution est représentée sur la figure 2 où les profilés classiques 22, de petite longueur (environ 60 cm) disposés horizontalement, et suivant une direction perpendiculaire aux profilés 3, sont boulonnés aux poteaux 14. Ces profilés 22 font saillie en porte-à-faux, à un niveau légèrement inférieur à celui des profilés en forme de rail 3. Les profilés de rive, pour les faces du bâtiment parallèles aux profilés 3 sont également constitués par des U 23 (fig. 2) qui reposent au-dessus des profilés 22, comme visible sur la figure 2. Ainsi, la seule zone du plancher présentant des retombées sous la sous-face lc est formée par la zone des profilés 22 cette zone a une surface réduite et les retombées restent unidirectionnelles. Si la distance B maximale entre les bords la d'une même dalle (fig. 3) est inférieure à la distance C séparant les faces verticales tournées l'une vers l'autre des tables supérieures 7 des deux profilés 3-parallèles destinés à servir de supports, la dalle peut être posée sur les tables inférieures 6 par un simple mouvement de descente vertical. Si la dimension B est légèrement supérieure à C il reste possible d'introduire la dalle biseautée 1 dans une position légèrement inclinée de manière qu'elle prenne appui, d'un côtétsur une table inférieure 6 d'un profilé 3. On lui fait effectuer, ensuite, un mouvement de rotation autour de son point d'appui jusqu'à l'horizontale, puis un mouvement de translation pour amener l'autre bord la au-dessus de la table inférieure 6 de l'autre profilé 3. Dans ce cas, le bord biseauté lb facilite le mouvement de rotation pour la mise en place de la dalle, et se combine avec l'encombrement transversal réduit de la table supérieure 7. La distance B peut atteindre des valeurs relativement élevées, par exemple de l'ordre de 7,2 mètres. La largeur F (fig. 3) des dalles peut atteindre une valeur de l'ordre de 1,2 mètre. La hauteur H des dalles peut être de l'ordre de 30 cm. L'invention permet donc de réaliser un bâtiment dans lequel le plancher ne présente pratiquement pas de retombée, et ce, avec un minimum de travail à effectuer sur place pour la protection contre l'incendie. REVENDICATIONS 1. Procédé de construction de bâtiment industrialisé dont les planchers sont constitués par des dalles en béton, reposant, à chacune de leurs extrémités, sur une ossature en profilés métalliques, portée par des poteaux, caractérisé par le fait qu'on réalise l'ossature avec des profilés comportant une âme dont le plan moyen est vertical et deux tables respectivement inférieure et supérieure de largeursdifférentes, la table inférieure la plus large étant destinée à servir de support aux bords des dalles tandis que la table supérieure, dont la largeur est plus faible, a un encombrement transversal réduit de manière à faciliter la mise en place des dalles sur la table inférieure, la section transversale de cette table supérieure étant cependant suffisante, notamment grâce à une épaisseur plus importante, pour que le profilé ait une résistance satisfaisante à la flexion. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bords des dalles sont biseautés de manière que la partie de grande dimension de la dalle repose sur l'aile inférieure du profilé. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on garnit de béton l'intervalle compris entre les bords de deux dalles voisines, intervalle dans lequel se trouve le profilé qui est ainsi noyé dans le béton. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on place, dans l'intervalle compris entre les bords de deux dalles voisines, des gaines contenant, notamment,des conducteurs électriques qui circulent,ainsi, le long de profilés, la circulation dans le sens perpendiculaire aux profilés étant assurée en faisant passer les conducteurs à l'intérieur des dalles généralement creuses. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les profilés de l'ossature se prolongent au-delà des poteaux qui les supportent, de telle sorte qu'une partie du plancher est en porte-à-faux et que les poteaux se trouvent vers l'intérieur de la construction ce qui permet d'obtenir une façade entièrement plane. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que, dans le sens perpendiculaire aux profilés, on place des profilés de rive formés par des U sur chant, tournant leur concavité vers les profilés, chaque profilé de rive étant raccordé aux profilés par des équerres de reprise, tandis que pour les faces des bâtiments parallèles aux profilés on prévoit, notamment, des profilés classiques de petite longueur boulonnés aux poteaux, et faisant saillie en porte-à-faux à un niveau légèrement inférieur à celui des profilés de l'ossature, les profilés de rive pour les faces du bâtiment parallèles aux profilés de l'ossature reposant sur ces profilés de faible longueur. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on réalise la jonction des profilés avec les poteaux à l'aide de pièces métalliques qui sont comprises dans l'épaisseur du plancher de telle sorte qu'il n'y ait aucun débordement au niveau de la jonction. 8. Profilé métallique pour la construction d'un bâtiment industrialisé, destiné à supporter des dalles en béton, caractérisé par le fait qu'il comporte une âme solidaire de deux tables de largeurs différentes, la table inférieure, de plus grande largeur, étant destinée à supporter les dalles, tandis que la table supérieure, dont la largeur est plus faible, a une section suffisante, notamment grâce à son épaisseur plus importante, pour donner au profilé une résistance en flexion satisfaisante. 9. Profilé métallique selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la table supérieure a une largeur inférieure ou égale à la moitié de la largeur de la table inférieure, tandis que l'épaisseur de la table supérieure est, notamment, supérieure au double de l'épaisseur de la table inférieure. 10. Profilé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait que les faces transversales de la table inférieure sont planes, parallèles entre elles, et perpendiculaires à l'âme. 11. Profilé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que le rapport de la table inférieure à son épaisseur est supérieur à 5. 12. Bâtiment industrialisé dont les planchers sont constitués par des dalles en béton reposant, à chacune de leurs extrémités, sur une ossature en profilés métalliques, portée par des poteaux, notamment construit suivant un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'ossature est réalisée avec des profilés comportant une âme dont le plan moyen est vertical et deux tables respectivement inférieure et supérieure de largeurs différentes, la table inférieure la plus large étant destinée à servir de support aux bords des dalles tandis que la table supérieure, dont la largeur est plus faible, a un encombrement transversal réduit de manière à faciliter la mise en place des dalles sur la table inférieure, la section transversale de cette table supérieure étant cependant suffisante, notamment grâce à une épaisseur plus importante, pour que le profilé ait une résistance satisfaisante à- la flexion.