Brevet FR2472644A1 — publié le 19810703

La présente invention concerne la construction de planchers en béton armé, et plus particuliérement de planchers mixtes, c'est-àdire constitués d'une couche de béton coulée sur une tôle nervurée qui lui sert de coffrage et d'annature résistante. Actuellement, les planchers de ce genre sont réalisés sur place, c'est-à-dire que le béton est coulé sur le chantier même de construction, après que la tôle correspondante ait été mise en place sur ses appuis. Cependant, le moisent d'inertie du profil d'une telle tôle est en général trop faible pour qu'elle puisse fléchir, entre ses appuis, sans grave déformation. Pour éviter un tel risque de flexion au miment de la coulée du béton et pendant la prise de celui-ci, on est donc contraint : soit de réduire la distance entre les appuis de la tôle, soit de soutenir celle-ci par des étais intermédiaires. Mais, la réduction de la distance entre les appuis entraine la itnlti- plicité de ceux-ci, ce qui est onéreux, corme l'est aussi la mise en place d'étais qui, d'ailleurs, encombrent l'étage andessous du plancher et gênent le travail des techniciens des autres corps d' état à cet étage. Par ailleurs, la coulée du béton sur le chantier constitue également une opération onéreuse. Enfin, la face inférieure de la tôle servant de coffrage et d'armature doit être protégée des risques d'incendie en l'enduisant de plâtre ou de flocage d'amiante, ee qui augmente encore le prix de revient du plancher terminé. C'est pourquoi la présente invention a pour but d'éviter ces divers inconvénients en réalisant un procédé permettant de préfabriquer des éléments de construction se présentant sous la forme de plaques rectangulaires relativement épaisses, et qui peuvent être disposées côte-à-côte pour réaliser un plancher. Ces éléments peuvent alors être posés sur une ossature en béton armé ou en métal ou sur des murs porteurs, la longueur de chaque élément étant égale à la portée entre poutrS,ou entre irU26 plus quelques centinètres d'appui. Le procédé de préfabrication selon l'invention est carac térisé en ce qu'à l'intérieur d'un cadre démontable de moulage on dispose successivement, sur une surface plane horizontale, un lit de mortier, puis une tole nervurée, et ensuite après avoir exercé sur cette dernière une pression suffisante pour faire pénétrer le mortier à l'intérieur des gorges existant sur sa face inférieure, on coule sur la surface supérieure de celle-ci une couche de béton jusqu'à ce que celui-ci affleure les bords supérieurs du cadre de moulage. Cependant, l'invention a également pour objet les éléments préfabriqués ainsi réalisés et destinés à être utilisés pour la construction de planchers. D'autres avantages et particularités de l'objet de l'inventian apparaîtrait au cours de la description ci-après, qui est donnée en référence aux dessins annexés, à simple titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels La figure 1 est une vue en perspective, avec arrachements successifs, d'un élément selon l'invention représenté en cours de fa bricatiai La figure 2 en est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; La figure 3 est une vue en élévation d'un cas particulier d'utilisa tion d'un élément préfabriqué selon l'invention. Pour la réalisation d'un tel élément, an dispose un cadre démontable de moulage 1 surunesurface plane horizontale 2. Ce cadre est constitué de deux longerons 3, réunis à leur extrémité par deux abouts 4, ces éléments étant assemblés par des moyens de jonction non représentés. La hauteur e des éléments constitutifs du cadre correspond à l'épaisseur de l'élément de construction à réaliser. Quant à la langueur de ce cadre, elle est égale à la portée existant entre les appuis prévus pour cet élément, plus quelques centimètres. On corrUrence par couler à l'intérieur du cadre 1, un lit 5 de faible épaisseur en mortier de sable ou ciment, ou toute autre matière convenable. Après cette opération, an pose sur ce lit de mortier une tôle profilée 6 de même dimensions intérieures que le cadre 1, ou légèrement moins large. Cette tôle doit être mise en place alors que le mortier 5 est encore frais, car an exerce ensuite une pression sur cette tôle de façon à faire pénétrer ce mortier à 1' intérieur des gorges existant sur la face inférieure de oelle-ci. De préférence, , des cales 7 peuvent avoir été disposées au préalable pour servir de butées à la tôle 6 lors de cette opération. Ainsi, ces cales déterminent l'épaisseur finale du lit de mortier 5. On coule ensuite, sur la tôle 6, une couche épaisse 8 de béton jusqu 'à ce que la surface supérieure de celui-ci affleure les bords supérieurs 9 des côtés du cadre 1. On peut accélérer la prise du béton en l'étuvant. Dès que cette prise est suffisante, on retire les éléments constitutifs du cadre 1 et on amène l'élément préfabriqué 10, qui vient d'être réalisé,jusqu'à son lieu de stockage, en attendant de le transporter sur le chantier de construction d'un bâtiment avec autant d'autres éléments identiques qu'il est nécessaire pour la réalisation des planchers de celui-ci. Sur ce chantier, tous ces éléments sont manutentionnés et mis en place à l'aide de moyens irécaniques tels qu'une grue. Ceci permet de les lever et de les mettre en place directement sur les poutres d'ossature ou les murs porteurs sans nécessité d'étais provisoires. En effet, ces éléments sont prévus et calculés pour résister à la flexion sous leur poids propre et les surchargesde service, Pour réaliser un plancher, on dispose côte-à-côte, autant d'éléments préfabriqués 10 qu'il est nécessaire. Le plancher est ensuite terminé en jointoyant ces éléments entre eux au mortier ou au béton.Pour solidariser les éléments préfabriqués 10 avec le béton des poutres qui les supportent, on peut prévoir à l'intérieur de oes s éléments, des fers d'armature 11 dépassant aux extrémités. A cet t effet, les abouts du cadre 1 présentent alors des trous 12 destinés au passage de ces fers d'armature. Comme représenté aux figures 1 et 2, oeux-ci peuvent être situés à la partie inférieure des éléments préfabriqués. Cependant, ils pourraient également être disposés à la partie supérieure. Ces fers d'armature peuvent s'étendre sur toute la longueur de chaque élément 10. Il convient de noter que chacun de ces éléments est constitué par la combinaison de trois parties distinctes qui, en partent du bas vers le haut, correspondent respectivement au lit de mortier 5 de faible épaisseur, à la tôle profilée 6 et à la couche épaisse 8 de béton. A ce sujet, il faut observer que la tôle intermédiaire 6 cous- titue non seulement une armature résistante pour 1 'élément de construction réalisé, mais également un moyen de solidarisation entre la couche inférieure 5 de mortier et la couche supérieure 8 de béton. Dans oe but, les nervures longitudinales prévues sur la tôle 6 ont un profil tel qu'elles forment, à la fois sur la face inférieure et sur la face supérieure de celle-ci, des gorges présentant un étranglement à leur entrée. Dans ces conditions, on obtient un excellent accrochage du lit de mortier 5 et de la couche de béton 8 sur cette tôle. Le profil de celle-ci peut être avantageusement du type de celui décrit dans le brevet français 70 08696 au nom du Demandeur. Cependant, tout autre profil approprié peut être prévu. La tôle 6 peut éventuellement être perforée sur toute ou partie de sa surface. Ainsi, elle peut éventuellement être perforée seulement sur la surface de ses parties planes, ou seulement sur la surface de ses nervures.Lorsque l'on au sur cette tôle pour faire pénétrer le mortier 5 à 1' intérieur des gorges de la face inférieure de celle-ci, ce dernier reflue à travers les trous de la tôle.Dans ces conditions, le béton 8 ultérieurement coulé sur celle-ci se mélange à ce mortier. il y a alors solidarisation parfaite entre la tôle et le béton, non seulement en raison du profil particulier de cette tôle, mais aussi du fait de la liaison mécanique obtenue par l'accrochage du béton dans les trous de cette tôle. Comme déjà indiqué, l'épaisseur e de 1 'élément préfabriqué 10 est déterminée par la hauteur des côtés du cadre 1. Cet élément peut comporter des aciers transversaux 13 d'armature ou des aciers 14, ou les deux ensemble, ceux-ci formant alors un treillis. La surface du béton 8 peut être lissée pour rece- voir directement un revêtement éventuel ou pour rester apparente. La figure 3 représente un cas particulier d'utilisatian d'un élément préfabriqué 10 selon l'invention. Dans ce cas, celui-ci est prévu pour s'appuyer à ses extrémités sur deux poutres parallèles 15 de l'ossature d'un bâtiment, et pour reposer également sur une poutre intermédiaire parallèle 16. Il est possible de prévoir que oet élément s'appuie sur cette dernière par 1' intermédiaire d'un calage 17, continu ou non.Il se produit alors, sur l'appui constitué par cette dans 1' élélemenlO poutre, un moment de flexion négatiY.- Cependant, ce moment peut être équilibré par un ferraillage complementaire 18, prévu à la partie su périeure de l'élément 10, ce ferraillage formant "aciers-en chapeaux" selon la terminologie utilisée en matière de béton armé. Ce ferraillage coirplémentaire 18 est exactement axé sur l'emplacemwent de la poutre intermédiaire 16, ou non. Il peut éventuellement s'étendre sur toute la longueur de l'élément 10 et dépasser à une ou aux deux extrémités de celui-ci, auquel cas il convient de prevoir des trous correspondants dans les côtés du cadre 1 de moulage. Du reste, l'élément préfabriqué selon l'invention n'est pas limité aux exemples de réalisation décrits ci-dessus. Ainsi, la couche inférieure 5 peut être en une matière appropriée, autre que le mortier, par exemple du béton ou du béton cellulaire. Le procédé et le matériel de fabricatiai peuvent également donner lieu à des variantes. A ce sujet, il faut noter que les abouts du cadre 1 peuvent consister en des abouts biseautés. Par ailleurs, bien que ce cadre soit destiné à être retiré après moulage, on peut éventuellement prévoir de laisser en place ce cadre qui constitue alors un élément supple- mentaire de renforcement, ainsi qu'un moyen de protection des chants de l'élément préfabriqué correspondant. REVENDICRTIONS 1. Procédé de préfabrication d'éléments de construction en béton pour la réalisation de planchers, caractérisé en ce qu'à 1' inté- rieur d'un cadre démontable de moulage, on dispose successivement sur une surface plane horizontale, un lit de mortier ou autre matière appropriée, puis une tôle nervurée, et ensuite, après avoir exercé sur cette dernière une pression suffisante pour faire pénétrer le mortier, ou autre matière constituant le lit inférieur à l'intérieur des gorges existant sur sa face inférieure, on coule sur la surface supérieure de celle-ci une couche de béton jusqu'à ce que celui-ci affleure les bords supérieurs du cadre de moulage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose au préalable, sur la surface horizontale de moulage, des cales destinées à servir de butées pour la tôle nervurée lors de son enfoncement contre le lit inférieur de mortier ou autre matière appropriée. 3. Elément préfabriqué de construction en béton pour la réalisation de planchers, caractérisé en ce qu'ayant été fabriqué par mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, il comprend successivement, de bas en haut, une couche inférieure mince en mortier ou autre matière appropriée, une tôle horizontale nervurée, et une couche épaisse de béton, la tôle nervurée assurant la solidarisation de la couche inférieure en mortier ou autre matière appropriée, avec la couche supérieure de béton. 4. Eléirent préfabriqué selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il renferme des fers d' armature dont les extrémités dépassant aux extrémités de cet élément. 5. élément préfabriqué selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la tôle nervurée présente, sur toute ou partie de sa surface, des perforations dans lesquelles penètrent la matière constituant la couche inférieure de cet élément.