Brevet FR2478704A1 — publié le 19810925

La présente invention concerne un procédé pour cou- ler des planchers de béton armé du type à nervures ou à caissons en utilisant un coffrage permanent, ainsi que les éléments et le coffrage utilisés pour couler les planchers de ce type. Les planchers dits à nervures ou à caissons sont formés en disposant dans l'espace a planchéier des élé- ments de coffrage dans lesquels sera coulé du béton. Ce coffrage repose normalement sur une ossature portante, telle que murs, poutres ou une combinaison des uns et des autres, qui soutient la travée du plancher. La base de chacun des caissons qui, lorsqu'ils sont remplis de béton, forment les nervures des planchers dans quelques formes de constructions, est constituée par une solive en béton, sur chacun des bords de laquelle repose le bord longitudi- nal d'un élément de coffrage utilisé pour positionner la partie plate du plancher et qui définit un des flancs du caisson. La rigidité de ces solives en béton est assurée par la présence de fers à béton et chaque solive contient une partie ou la totalité de l'armature d'acier dont a besoin le caisson dont elle constitue la base. Lors de 1' exécution de ces solives en béton et de la mise en place de l'armature métallique associée, les éléments de cette dernière doivent être maintenus dans une position précise par un système de support quelconque. Il n'est malheureu- sement pas possible de positionner les bords des éléments de coffrage utilisés pour former la partie plate du plan- cher sur le bord correspondant de la solive avec une pré- cision suffisante pour que les parties raccordées affleu- rent. De plus, chaque solive doit être exécutée aux dimen- sions et avec l'armature appropriées pour une charge don- née du plancher.-Il. est donc impossible de tenir un stock de solives de béton normalisées et il est courant de mou- ler des solives de ce type a la demande pour un plancher donné, dans un bâtiment donné. Ceci rend impossible toute adaptation à une modification de dernière heure dans les plans ou à des dimensions qui se révèlent différentes sur le chantier. Les solives en béton préfabriquées sont expo- sées à des risques de détérioration sur le chantier ou en cours de transport vers celui-ci, car le matériau dont el- les sont faites résiste mal aux chocs. On sait par ailleurs que le béton a tendance à éclater au feu. L'invention a donc pour objet de réaliser une soli- ve mixte apte à être utilisée dans un système de plancher à nervures ou caissons pour supporter directement les élé- ments de coffrage, solive qui peut être fabriquée en lon- gueurs normalisées quelle que soit la charge prévue et qui, en outre, augmente la résistance au feu du plancher et di- minue le risque de détérioration par choc avant et après son installation. Cette solive mixte est aussi conformée pour recevoir le bord de l'élément de coffrage de façon que les parties raccordées affleurent et qu'il y ait une liaison positive entre le bord de l'élément de coffrage et celui de la solive. L'invention fournit aussi un procédé nouveau pour couler un plancher à nervures ou caissons en utilisant la solive mixte selon l'invention, dans lequel la totalité ou une partie importante de l'armature d'acier autre que celle nécessaire pour donner à la solive mixte la rigidité suffisante pour rester rigide entre des supports temporai- re, est mise en place après assemblage des éléments de cof- frage et des solives sur le chantier. La solive mixte selon l'invention consiste en un revêtement en ciment renforcé par des fibres, formant un caisson ouvert, à fond plat et à flancs verticaux ou pres- que, dans lequel au moins l'armature métallique nécessaire pour que la solive reste rigide entre des supports tempo- raires est placée et maintenue en place par du béton cou- lé autour de la partie de la dite armature qui ne sort pas des limites du caisson. Il est préférable d'utiliser un re- vêtement d'une épaisseur comprise entre 5 et 10 mm, dont le ciment est renforcé avec des fibres de verre résistant aux substances alcalines, telles que celles vendues sous l 'appellation commerciale "Cent-FIL" par Fibreglass Limite Il est également préférable de couler le béton dans le re- vêtement de ciment renforcé par des fibres de façon à mé- nager une rainure longitudinale entre le béton et la par- tie supérieure de chaque flanc du caisson formé par le re- vêtement. La masse de béton comprise entre les deux rainu- res est de préférence coulée de façon à dépasser vers le haut le bord supérieur des flancs du revêtement. Chacune des rainures ainsi formées fournit un logement dans lequel on peut engager un des bords longitudinaux convenablement profilés de l'élément de coffrage qui doit reposer sur ce bord de la solive. Le positionnement de cet élément peut alors s'effectuer avec une liaison positive. Le bord lon- gitudinal à positionner est de préférence le bord infé- rieur d'un des flancs d'un caisson inversé, ouvrant vers l'espace situé au-dessous du plancher à couler. Le revêtement de ciment renforcé par des fibres fournit à la solive, en raison de sa meilleure résistance aux chocs, une protection contre le genre de détériora- tion que peut subir une poutrelle de béton nue et qui, si elle n'est pas réparée, donne à la face inférieure du plan- cher un fini peu satisfaisant. La fibre de verre résistante aux substances alcali- nes qui, dans une forme d'exécution préférée, est utilisée comme matériau de renforcement, présente l'avantage de s' incorporer facilement à la matrice de ciment lorsqu'on pulvérise un mélange de ciment et de cette fibre coupée en petites longueurs sur un moule ayant la forme désirée pour le revêtement de la solive mixte. Le revêtement peut aussi être exécuté en formant une feuille avec le mélange de ci- ment et de fibres et en lui donnant la forme désirée sur un outil de moulage avant qu'elle durcisse. Il est possi- ble, en utilisant l'une ou l'autre de ces techniques, de produire des solives dont le revêtement a une épaisseur comprise entre 5 et lOmm et qui, lorsqu'il a séché, se laisse facilement manipuler et transporter à l'endroit ou le béton doit être coulé. Lorsque l'épaisseur du revête- ment est inférieure à 5 mm, il peut être difficile de for- 2478704: mer un flanc suffisamment robuste le long de la rainure qui doit recevoir le bord longitudinal convenablement pro- filé de l'élément de coffrage, tandis que lorsqu'elle est supérieure à lOmm, la quantité de fibres de verre néces- saire, même à des proportions de l'ordre de 5 ', rend le produit fini commercialement peu intéressant en raison de son coût. Lorsque l'épaisseur est comprise entre 5 et lOmm, on obtient une résistance convenable aux chocs et une aug- mentation valable de la résistance au feu, cette dernière étant supérieure de plusieurs heures à celle d'une solive de béton non munie d'un revêtement de ciment renforcé avec des fibres de verre. On peut aussi utiliser des fibres or- ganiques, telles que des fibres de polypropylène, mais el- les n'ont pas le même degré de résistance au feu. Les fi- bres d'amiante, bien qu'on puisse les utiliser, on tendan- ce à devenir inacceptables dans des endroits exposés, en raison des risques qu'elles font courir à la santé. D'au- tre part, elles conviennent moins bien pour former des ar- ticles relativement minces qui doivent avoir une grande résistance aux chocs. Il est préférable d'utiliser comme armature métal- lique devant être maintenue en place dans la solive mixte un assemblage de fils ou de barres d'acier dans lequel deux barres sont disposées longitudinalement et espacées l'une de l'autre à l'intérieur du caisson formé par le revêtement, tandis qu'une troisième barre, disposée au- dessus d'elles et dont la projection est située entre elles, est maintenue dans cette position au moyen d'une série de tirants en forme de V renversé répartis le long du caisson. Un tel agencement permet de transférer le long de la solive toute charge qui s'exerce sur elle et donne à la solive la rigidité nécessaire pour qu'on puisse l'u- tiliser avec le minimum de supports temporaires. Sans cet- te armature métallique, il faudrait soutenir la solive par des supports temporaires disposés a intervalles de 1 mètre, au maximum. La solive mixte selon l'invention peut enjam- ber des intervalles de 2 mètres entre les supports tempo- raires tout en supportant le poids de l'armature métalli- que installée sur place et du béton coulé en attendant que celui-ci durcisse. Le procédé selon l'invention consiste à disposer u- ne pluralité de solives mixtes telles que celle qui vient d'être décrite sur des supports temporaires en ménageant un espace entre elles, puis à remplir l'espace qui les sépare avec des éléments de coffrage disposés de façon que leurs bords longitudinaux reposent dans les rainures qui longent les bords des solives, à monter l'armature mé- tallique sur les solives et les éléments de coffrage et finalement à verser le béton pour couler le plancher. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce plancher: Fig. 1 est une vue de côté et partiellement en cou- pe d'une solive mixte selon l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant 2 - 2 de fig. 1; Fig. 3 est une vue en coupe transversale d'une par- tie de plancher avant la mise en place du reste de l'arma- ture métallique et le coulage du béton; Fig. 4 est une vue en perspective partielle corres- pondant à une partie de fig. 3 et montrant un élément de coffrage en forme de caisson inversé, dont le bord longi- tudinal est engagé dans une des rainures de la solive; Fig. 5 est une vue en perspective partielle mon- trant un autre type d'élément de coffrage à cheval sur deux solives. Dans la forme d'exécution préférée représentée aux fig. 1 et 2, la solive mixte P comprend un revêtement ex- térieur 1 de ciment renforcé avec des fibres, qui a la forme d'un caisson allongé, avec deux flancs 2 et i et un fond 4, qui forment une sorte de récipient dans lequel est montée une armature métallique 5. Cette armature comprend deux barres d'acier 6 et 7 disposées longitudinalement sur le fond 4, reliées a une troisième barre 8, située au-des- sus d'elles dans un plan vertical passant entre elles, au moyen de tirants 29 en forme de V renversés, soudés a leurs points de contact avec les trois barres 6, 7 et 8. Cette structure de barres métalliques reliées entre elles main- tient la rigidité de la solive. Les barres inférieures 6 et 7 et les parties des tirants 9 qui leurs sont adjacen- tes sont noyées dans du béton. Cette masse de béton 10 est coulée de façon à ménager deux canaux longitudinaux ou rainures Il et 12 le long de chaque bord de la solive, dans chacune desquelles vient s'emboîter le bord longi- tudinal d'un élément de coffrage associé. L'agencement général d'un plancher selon l'inven- tion est visible à la figure 3 et le procédé pour couler un tel plancher est décrit maintenant en référence à cet- te figure. On peut y voir trois solives de béton P, sem- blable à celle représentée aux figures 1 et 2. Si cela constitue une travée acceptable, on pose ces solives d'un mur à l'autre de façon à garnir l'espace à planchéier, en ménageant un espace entre elles. Si cela est nécessaire, il peut être prévu des supports temporaires pour diminuer la portée. L'espace entre les solives est réglé de façon à pouvoir engager dans les rainures longitudinales formées sur leurs bords les bords longitudinaux 13 d'éléments de coffrage F en maintenant la face externe du flanc exté- rieur de la rainure dans l'alignement de la face interne, ou face inférieure, de l'élément-de coffrage F. Les élé- ments de coffrage délimitent chacun un vide V et ils sont de préférence en ciment renforcé de fibre de verre. L'uti- lisation de ce matériau pour le coffrage permanent et pour le revêtement des solives mixtes a pour conséquence que les parties raccordées des solives et des éléments de cof- frage peuvent être formées avec précision, même si elles sont relativement minces. En béton, ces parties seraient soit difficilement réalisables, soit très vulnérables aux risques de détérioration avant et en cours de montage. U- ne fois que les solives et les éléments de coffrage ont été assemblés comme à la figure 3, on met en place le res- te de l'armature métallique nécessaire au plancher concer- né et on coule du béton pour former le plancher de façon connue. La figure 4 montre un élément uniforme continu en forme de caisson renversé FT pour un coffrage, tandis que la figure 5 montre un coffrage F avec des parties R sail- lant vers le haut, séparées par des intervalles S, de sor- te qu'il est possible de mouler des nervures transversales pleines de renforcement dans les dits intervalles S sans recourir à des coffrages supplémentaires d'une forme spé- ciale. - REVENDICATIONS - 1.- Solive mixte; servant à couler des planchers en béton armé, caractérisée en ce qu'elle comporte un re- vêtement (O de ciment renforcé par des fibres, formant un caisson ouvert, avec un fond plat (l et deux flancs (2,3) verticaux ou presque, dans lequel au moins l'armature mé- tallique nécessaire pour maintenir la solive rigide entre des supports temporaires est disposée et maintenue par du béton coulé autour de la partie de cette armature qui ne sort pas des limites du caisson. 2.- Solive selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement est en ciment d'une épaisseur com- prise entre 5 et 10 mm, renforcé avec des fibres de verre résistantes aux substances alcalines. 3.- Solive selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, caractérisée en ce qu'une rainure longitudinale (11, 12) est formée entre le béton dans lequel est noyée l'armature et la partie supérieure de chacun des flancs (2, 3) du revêtement. 4.- Solive selon la revendication 3, caractérisée en ce que le béton entre les deux rainures (11, 12) est coulé de façon à dépasser vers le haut lebord supérieur des flancs (2, 3) du revêtement (1) de ciment renforcé par des fibres. 5.- Solive selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisée en ce que l'armature métallique est constituée par un assemblage de fils ou de barres d' acier dans lequel deux barres (6, 7) sont disposées longi- tudinalement et espacées l'une de l'autre à l'intérieur du caisson formé par le revêtement (1), tandis qu'une troisiè- me barre (8), située au-dessus d'elles dans un plan verti- cal qui passe entre elles, est maintenue en position relati- vement a elles par une série de tirants (9) en forme de V renversé répartis le long du caisson. 6.- Coffrage permanent pour couler des planchers en béton armé, caractérisé en ce qu'il comporte une plura- lité de solives selon la revendication 3 ou la revendica- tion 4 et des éléments de coffrage munis de bords longitu- dinaux d'une forme appropriée pour s'engager dans les rai- nures (11, 12) des solives. 7.- Coffrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bords longitudinaux des éléments de coffrage sont les bords inférieurs (13) des flancs de caissons in- versés (FT), l'espace vide (V) entre ces flancs étant tourné vers l'espace situé au-dessous du plancher à couler. 8.- Plancher de béton à coffrage permanent, carac- 1.0 térisé en ce qu'il comporte une pluralité de solives mix- tes selon la revendication 1 ou la revendication 2 et d' éléments de coffrage reposant sur ces solives. 9.- Plancher selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un coffrage permanent selon la reven- dication 6 ou la revendication 7. 10.- Plancher selon la revendication 8 ou la reven- dication 9, caractérisé en ce que les éléments de coffrage (F, FT) sont en ciment renforcé par des fibres de verre. 11.- Procédé pour couler un plancher à nervures ou caissons, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer une pluralité de solives mixtes selon la revendication 3 ou la revendication 4 sur des supports temporaires en ménageant entre elles un espace, à remplir les espaces entre les so- lives (P) par des éléments de coffrage (F) disposés de fa- çon que leurs bords longitudinaux (13) soient engagés dans les rainures (11,12) qui longent les bords des solives, à placer le reste de l'armature métallique sur les solives et les éléments de coffrage, puis a déverser du béton pour couler le plancher.