Brevet FR2505911A1 — publié le 19821119

La présente invention se rapporte, d'une manière gé- nérale, à des structures de plancher et, plus particulière- ment, à une dalle nouvelle et perfectionnée pour des plan- chers d'accès surélevés,ainsi qu'à un procédé pour la fabri- quer. On utilise souvent des planchers surélevés d'accès là o l'on doit mettre des ordinateurs ou autres, afin de ménager de l'espace sous le plancher pour les connexions électriques et pour l'air de ventilation Ces planchers pré- sentent souvent des dalles rectangulaires ou carrées qui sont supportées aux coins par des pieds Les dalles doivent procurer une résistance mécanique et une rigidité importan- tes de manière à pouvoir supporter des installations consti- tuant des charges lourdes En outre, elles doivent être d'un poids léger pour que leur installation et leur enlève- ment soient faciles et pour diminuer les cots de matériaux nécessaires à leur fabrication On décrit des exemples de ces planchers auxbrevetsdes Etats-Unis d'Amérique numéro 3.696 578 et numéro 4 067 156. L'invention vise une dalle nouvelle et perfection- née pour des planchers d'accès ou pour des éléments sembla- bles La dalle représentée est carrée et comprend une mem- brure-formant une surface supérieure plane essentiellement rigide et une membrure formant un support inférieur formé aussi d'un matériau en feuille Dans le mode de réalisa- tion illustré, il s'agit de deux tôles métalliques. La membrure formant support est parallèle à la mem- brure formant la surface et à distance de celle-ci et est munie d'un ensemble de perçages ou d'ouvertures disposés suivant des rangées perpendiculaires Des jambages venus de matière sont formés dans le matériau déplacé des ouver- tures et sont disposés symétriquement autour de l'ouvertu- re Ces jambages vont jusqu'à la membrure supérieure for- mant surface et chaque jambage est muni d'un rebord ou d'une patte qui est soudée à la membrure supérieure formant surface Chaque jambage est incurvé transversalement afin d'augmenter la résistance mécanique et la rigidité. Les bords de la membrure formant support sont repliés vers le haut et réunis à la face inférieure de la tôle supérieure pour constituer une structure en caisson. On choisit la dimension des ouvertures et on les dispose de manière à conserver une importante membrure formant sup- port dans un plan se trouvant à distance de la membrure formant surface en sorte que la fonction de supportage et de raidissement de la membrure formant support n'est pas sensiblement diminuée En outre, les jambages de liaison sont disposés suivant une configuration dans laquelle ils sont relativement proches les uns des autres, le long de pratiquement toute la surface de la dalle, afin d'obtenir une interconnexion remarquable entre les membrures pour obtenir une meilleure résistance mécanique et rigidité. En fait, la dalle fournit une structure du type poutre- caisson multicellulaire qui est capable de supporter des charges importantes s'appliquant pratiquement n'importe o sur la membrure supérieure formant surface, en ne subissant que de très faibles fléchissements dus à la charge En ou- tre, en raison de l'efficacité de la structure, la dalle peut être constituée en un matériau en feuille relativement mince, ce qui en diminue le poids et ce qui diminue le coût du matériau De plus, la structure formant dalle peut être fabriquée avec très peu de chutes, ce qui permet d'utiliser le matériau d'une manière efficace. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre en re- gard des dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple. La figure 1 est un schéma partiel en perspective illustrant la manière suivant laquelle un plancher suréle- vé, constitué de dalles distinctes, est supporté par des pieds se trouvant aux coins des dalles; la figure 2 est une vue en perspective d'une dalle suivant l'invention, représentant la face inférieure de celle- ci; la figure 3 est une vue partielle en perspective, à plus grande échelle, illustrant la structure générale de la membrure inférieure formant support et sa liaison à la membrure supérieure formant surface; la figure 4 est une vue partiellement en élévation et partiellement en coupe illustrant la structure autour d'une ouverture; la figure 5 est une vue en plan de la pièce ou de l'ébauche, à partir de laquelle on forme la membrure infé- rieure formant support avant les opérations par lesquelles sont formées les ouvertures,jambages et rebords; et la figure 6 est une vue en coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne 6-6 de la figure 5. En se reportant aux dessins, la figure 1 illustre schématiquement une structure typique de plancher surélevé dans lequel plusieurs dalles 10 rectangulaires ou carrées sont supportées en leurscoins,sur des pieds 11, au-dessus du plancher 12 du bâtiment Un pied typique, destinê à ces planchers surélevés, est décrit au brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 113 219 Normalement, des pieds sont dispo- sés aux intersections entre les dalles et, sauf le long des murs, les coins de quatre dalles adjacentes sont supportés par un seul pied. Une dalle suivant l'invention est illustrée aux fi- gures 2 à 4 Cette dalle comprend une membrure 13 supérieure formant surface, constituée d'une seule pièce carrée d'une matière en feuille essentiellement rigide Une membrure 14 inférieure formant support est fixée à la face inférieu- re de la membrure supérieure et est également en un maté- riau en feuille essentiellement rigide Dans le mode de réalisation illustré, les deux membrures 13 et 14 sont des tôles métalliques La membrure 14 inférieure formant sup- port est munie de plusieurs ouvertures ou perçages 16 cir- culaires disposés suivant un réseau, de manière à constitue: des lignes d'ouvertures alignées s'étendant dans les deux directions, à travers la dalle Dans la dalle représentée, il y a 25 ouvertures 16 disposées -de manière à constituer cinq rangées d'ouvertures s'étendant à travers les dalles entre chaque paire de bords latéraux opposes. Les ouvertures sont ménagées à la manière qui sera décrite plus en détail ci-dessous pour donner quatre jamba- ges 17 disposés symétriquement,qui sont d'un seul tenant avec la membrure inférieure et qui s'étendent latéralement en direction de la membrure 13 supérieure Un rebord ou une patte 18 est ménagé à l'extrémité supérieure de chacun des jambages 17 et s'étend le long de la surface 13 a inférieure de la membrure 16 supérieure Chacune des pattes 18 est fixée rigidement à la membrure supérieure par des moyens convenables, par exemple par soudage par points ou autres, comme illustré en 19 à la figure 3. Les bords de la membrure 14 sont repliés vers le haut pour constituer des parois 21 verticales allant jus- qu'à la surface 19 inférieure de la membrure supérieure et se terminant en un rebord 22 fixé à la membrure supérieu- re par soudage ou autres, pour assurer une liaison rigide entre eux. Dans cette structure, la membrure supérieure et la membrure inférieure coopèrent pour fournir un système qui, en fait, est une poutre-caisson multicellulaire La partie 26 de la membrure inférieure entre les ouvertures s'étend suivant un plan qui est à distance de celui de la membrure 13 supérieure et qui lui est parallèle, et les jambages 17 et les parois 21 coopèrent pour maintenir l'uniformité de cet écartement Comme les parois 21 s'éten- dent complètement autour de la dalle, elles fournissent un très bon support entre les deux membrures sur tout le pour- tour de la dalle En outre, les jambages 17 sont à peu de distance les uns des autres suivant une configuration qui recouvre à peu près -toute la dalle et procure, dans le mode de réalisation illustré, 100 liaisons latérales entre les deux membrures Ces liaisons latérales coopèrent avec des liaisons à arête vive pour maintenir l'uniformité de l'écartement entre les membrures le long de toute la dalle. Dans un système de poutre-caisson multicellulaire idéal du type général mis en oeuvre, le matériau consti- tuant la surface supérieure serait ininterrompu et le maté- riau constituant la surface supérieure serait lui aussi ininterrompu En outre, un système de supportage serait prévu pour maintenir un écartement uniforme entre les surfaces supérieure et inférieure sur toute la dalle A l'aide d'une telle structure, on obtiendrait le raidisse- ment ou la rigidité et la résistance mécanique maximum pour une épaisseur donnée de matériaux de surface en forme de feuille et pour un écartement donné entre eux Le mode de réalisation illustré procure une structure qui est proche de la structure idéale Même s'il y a-un nombre d'ouvertu- res 16 relativement grand ménagées dans la membrure infé- rieure formant support, une quantité importante du matériau formant la membrure inférieure reste dans la partie 26 cons- tituant une surface plate parallèle à la membrure supérieu- re En fait, les ouvertures 16 ne constituent que 37 % envi- ron de la surface comprise dans les parois 21 relevées, de sorte que la partie plate restante excède 60 % de la surfa- ce totale comprise dans les parois 21 relevées En outre, comme les jambages 17 fournissent un support reliant entre eux les surfaces supérieure et inférieure de la dalle, à des intervalles très rapprochés, on obtient de très bonnes aptitudes à supporter une charge sur toute la surface supé- rieure de la dalle En conséquence, on obtient une structu- re très efficacerelativement légèrequi est capable de supporter des charges importantes, tout en ne subissant qui des fléchissements relativement petits. Pendant la formation des jambages (décrite plus en détail ci-après), le matériau de la membrure 14 inférieure est déformé en un cylindre sensiblement ininterrompu s'étendant latéralement entre la surface 28 et l'emplacemen 29 au-delà duquel s'étendent les jambages 17 En outre, les jambages sont incurvés transversalement entre les endroits 29 et les rebords 18, ce qui leur donne une résistance méca nique et une rigidité améliorées, de manière à maintenir un écartement uniforme entre les surfaces supérieure et infé- rieure. La membrure 14 inférieure formant support est formé dans une feuille plate de matériau ou ébauche 31 illustrée à la figure 5 Avant une opération d'étirage la tôle est perforée et découpée à la manière illustrée aux figures et 6 Les coins sont entaillés en 32, de manière que les d 1, bords puissent être recourbés pour former la paroi 21 et le rebord 22 Quatre petits trous 33 sont ménagés suivant une configuration en carré à chaque endroit o une ouver- ture 16 sera ménagée En outre, on ménage deux découpes 34 et 36 en diagonale qui s'étendent perpendiculairement l'une à l'autre, et qui passent par les centres des trous 33 opposés associés Ces découpes 34 et 36 vont en direc- tion des trous associés, mais se terminent en un endroit se trouvant à une faible distance de ces trous associés, en sorte qu'il reste du matériau non découpé entre l'extré- mité de chaque découpe et l'ouverture 33 adjacente Ces découpes provoquent la formation de quatre parties 37 en saillie en forme de V qui vont vers un endroit 38 o les deux découpes 34 et 36 se coupent Deux saillies 37 oppo- sées sont repliées légèrement vers le bas pendant l'opéra- tion de découpage, comme indiqué par les traits mixtes 39 à la figure 5 En outre, de petits trous @i sont ménagés au voisinage des coins de l'ébauche pour fournir une liai- son pour un pied. On comprend qu'une configuration de quatre trous 33 et de deux découpes 34 et 36 est ménagée A chaque endroit o une ouverture 16 doit être formée ultérieurement et, dans le mode de réalisation préféré, ces configurations sont identiques et les intersections 36 se trouvent au cen- tre des ouvertures 16 à former ultérieurement. On met à la forme finale en pliant les bords pour former les parois 21 et les rebords 32 En outre, chacune des ouvertures 16 est formée à l'aide d'outils et de matri- ces qui coopèrent de manière à déplacer le matériau de la feuille afin de produire les jambages 17, les pattes 18 et la partie 27 cylindrique Pendant cette opération de formage, le matériau est étiré à un degré limité pour four- nir un jambage 17 ayant la longueur requise pour produire l'écartement souhaité entre le sommet le bas de la dalle finale. Pendant cette opération d'étirage, le matériau com- pris entre les extrémités de chacune des découpes dans l'ouverture adjacente est rompu, après qu'un étirage -i Y suffisant se soit produit pour créer des tensions de rup- ture dans le matériau Si l'on a besoin de jambages assez longs, l'écartement compris entre les extrémités des décou- pes 34 et 36 et les trous 33 adjacents est augmenté de ma- nière à ce qu'il se produise un étirage plus grand avant que la rupture n'ait lieu. Comme représenté à la figure 4, chaque jambage a une largeur importante au-delà de son centre jusqu'à un point 42, puis s'amincit vers l'intérieur, jusqu'à la patte 18 En outre, les jambages ont une courbure transversale sensiblement sur toute leur longueur. Comme les jambages ont une courbure transversale et une largeur sensiblement constante sur une partie importante de leur longueur, la structure de jambage est robuste et rigide, et est apte XL maintenir un écartement uniforme en- tre la partie 26 plate de la membrure formant support et la membrure 13 supérieure, même si des forces importantes sont appliquées à la dalle en des zones localisées De pré- férence, les jambages 17 sont inclinés vers l'intérieur d'un petit angle a par rapport à une perpendiculaire à la membrure 13 supérieure Dans le mode de réalisation repré- senté, cet angle est de 100 environ On a trouvé qu'en pré- voyant des jambages qui ne sont pas perpendiculaires au plan de la surface de la dalle, on obtient une plus grande rigidité. Après que la membrure inférieure formant support a été entièrement formée, elle est fixée de manière convena- ble à la membrure 13 supérieure formant surface par des soudures ou autres Dans le mode de réalisation représenté, chaque patte est soudée en 19 à la membrure supérieure et les rebords 22 sont également soudés de manière convenable au moins à des intervalles suivant leur longueur. De préférence, les ouvertures 16 voisines de la pa- roi 21 sont à une distance Dl (cf figure 2) de celles-ci, qui est plus grande que la distance D 2 comprise entre des ouvertures adjacentes de chaque rangée de sorte qu'une stru coopèrent les unes avec les autres pour supporter des char- ges appliquées aux dalles et fournissent un degré élevé de rigidité Ce système de poutres empêche tout fléchissement important quand des charges sont appliquées aux dalles en des endroits se trouvant à distance des bords De préféren- ce, l'écartement entre les soudures 19 de jambages 17 oppo- sés dans une configuration d'ouverture donnée est supérieur à l'écartement compris entre les soudures des jambages 17 adjacents d'ouvertures adjacentes dans chaque rangée. Dans des cas o de l'air de ventilation est envoyé à travers la dalle, un réseau d'ouverturesest formé dans la membrure supérieure formant surface pour permettre le passa- ge de l'air depuis la région se trouvant en-dessous de la dalle Comme la membrure inférieure formant support est ouverte, on peut prévoir un nombre important d'ouvertures de manière à obtenir un courant important d'air de ventila- tion. Suivant l'invention, on enlève une très petite quan- tité de matériau avant l'opération de formage et, ensuite, tout le matériau reste dans la structure finale de dalles pour contribuer à lui donner de la résistance mécanique En raison de l'efficacité améliorée de la structure procurée par l'invention, il est souvent possible de diminuer le poids de la dalle pour une charge nominale donnée C'est ainsi, par exemple, qu'une dalle suivant l'invention, de cm de côté pèse, pour une charge nominale particulière, environ 11,1 kg, tandis qu'une dalle oemparable suivant l'art antérieur, satisfaisant à la même charge nominale, pèse environ 12,6 kg En outre, la dalle suivant l'inven- tion est fabriquée avec bien moins de chutes qu'une dalle comparable de l'art antérieur et a donc des coûts en maté- riau nettement plus bas Enfin, pour une dalle suivant I l'invention il n'est pas nécessaire, normalement, de four- nir des pièces de structure supplémentaires en vue de satisfaire à des normes rigoureuses d'un cahier des char- ges en matière de fléchissement. L'invention procure une structure de dalle qui est proche, dans une grande mesure, de la structure idéale et qui, dans bien des cas, peut être fabriquée avec moins de matériau, moins de pertes et en ayant un poids moindre. /-4 REVENDICATIONS 1 Dalle pour plancher surélevé, ou autre élément semblable ayant des dalles rectangulaires supportées en leurs coins, comprenant une membrure ( 13) supérieure plate, sensiblement rigide, formant surface, en un matériau en feuille, et une membrure ( 14) inférieure sensiblement rigide, formant support,cons-titué également en un matériau en feuille fournissant une partie sensiblement plate parallèle à la membrure ( 15) supérieure et a distance de celle-ci, caractérisée en ce que la membrure ( 14) formant support est munie d'un réseau d'ouvertures '16) circulaires et de plusieurs jambages ( 17) d'un seul tenant avec la membrure ( 14) et disposés symétriquement autour des ouver- tures ( 16), ces jambages ( 17) s'étendant latéralement par rapport à la membrure ( 14) vers la surface adjacente de la membrure ( 13) et étant fixés à celle-ci, les jambages ( 17) étant formés par déformation du matériau de la membrure ( 14) dans les ouvertures ( 16) et ayant une courbure trans- versale pour augmenter leur rigidité. 2 Dalle suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le réseau d'ouvertures 116) forme plusieurs ran- gées perpendiculaires dans la dalle. 3 Dalle suivant la revendication X ou 2, caracté- risée en ce que les jambages ( 17) se terminent par des pattes ( 18) s'étendant le long de la membrure ( 13) supé- rieure et fixées à celle-ci. 4 Dalle suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les pattes ( 18) sont soudées à la membrure ( 13) supérieure. 5 Dalle suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la membrure ( 14) inférieure fournit une partie cylindrique d'un seul tenant avec elle entourant l'ouvertu- re ( 16) et s'étendant vers la membrure ( 13 " supérieure et les jambages ( 17) sont issus du bord de cette partie cylin- drique. 6 Dalle suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les jambages ( 7) fournissent une largeur sensible- ment uniforme jusqu'à un endroit sensiblement adjacent aux "-1 11 2505911 pattes ( 18). 7 Dalle suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les jambages ( 17) sont ménagés en déformant laté- ralement une partie de la membrure ( 14) inférieure dans la- quelle sont ménagés plusieurs trous ( 33) distants les uns des autres. 8 Dalle suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les parties de la membrure ( 14) inférieure sont munies de découpes ( 34, 36) s'étendant vers des trous ( 33) associés. 9 Dalle suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la partie de la membrure ( 14) inférieure est mu- nie d'un motif de quatre trous ( 33) et les découpes ( 34, 36) s'étendent entre des trous ( 33) opposés et se terminent en des endroits qui sont à distance de ceux-ci. Dalle suivant la revendication 9, caractérisée en ce que le matériau compris entre chaque trou ( 33) et la découpe ( 34) adjacente est rompu pendant la déformation pour former les jambages ( 17). 11 Dalle suivant la revendication 4, caractérisée en ce que des pattes ( 18) opposées d'une ouverture ( 16) donnée sont plus écartées l'une de l'autre que l'écartement compris entre des pattes ( 18) d'ouverture ( 16) adjacentes. 12 Dalle suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la membrure ( 14) inférieure est formée de parois ( 21) s'étendant latéralement depuis les bords, en direction de la membrure ( 13) supérieure,et fixéesà celle-ci. 13 Dalle suivant la revendication 12, caractérisée en-ce que les ouvertures ( 16) sont à une distance des pa- rois ( 21) latérales qui est plus grande que l'écartement compris entre les ouvertures ( 16) adjacentes. 14 Dalle suivant la revendication 12, caractérisée en ce que la surface totale des ouvertures ( 16) est sensi- blement inférieure à la moitié de la surface comprise entre les parois ( 21) latérales. Dalle suivant l'une des revendications précéden tes, caractérisée en ce que les jambages ( 17) sont inclinés par rapport à une perpendiculaire aux membrures ( 13, 14) de 12 2505911 degrés environ. 16 Dalle suivant l'une des revendications précéden- tes, caractérisée en ce que les membrures ( 13, 14) sont en tôle métallique. 17 Dalle rectangulaire de plancher, destinée à être supportée en ses coins, comprenant une membrure ( 13) supérieure plate, sensiblement rigide, formant une surface en tôle métallique, et une membrure ( 14) inférieure sensi- blement rigide, formant support, en tôle métalliquefour- nissant une partie sensiblement plate, sensiblement paral- lèle à la membrure ( 13) supérieure et à distance de celle- ci, caractérisée en ce que la membrure ( 14) formant support est munie de plusieurs ouvertures ( 16) circulaires agencées suivant des rangées perpendiculaires s'étendant latérale- ment dans la dalle, de plusieurs jambages ( 17) d'un seul tenant avec la membrure ( 14) et disposés symétriquement autour de chacune des ouvertures ( 16) en étant issus de la partie plate pour aller jusqu'à la membrure ( 13) supérieure, chacun de ces jambages ( 17) fournissant une patte ( 18) sou- dée à la membrure ( 13) supérieure, la membrure ( 14) formant support ménageant des parois ( 21) latérales issues de la partie plate et allant jusqu'à la membrure ( 13) en étant fixées à l'extrémité de celle-ci, l'écartement entre les ouvertures ( 16) et les parois ( 21) latérales étant plus grand que celui compris entre dces ouvertures ( 16) adjacen- tes, les jambages ( 17) étant incurvés transversalement. 18 Procédé de fabrication de dalles de plancher destinées à être supportées en leurs coins, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer une ébauche de tôle métalli- que plane ayant un réseau de motifs, ces motifs comprenant plusieurs trous à distance les uns des autres, disposés symétriquement autour d'un centre, et une découpe allant de ce centre vers chacun des trous, à déformer le matériau de ces motifs pour former une ouverture circulaire sensible- ment coaxiale au centre du motif et plusieurs jambages in- dividuels s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan de l'ébauche, chaque jambage étant muni d'une patte à son extrémité sensiblement parallèle au plan de l'ébauche 13 2505911 et à relier les pattes à une feuille de surface sensible- ment rigide et à agencer ces réseaux de manière à ce que les jambages fournissent une liaison de supportage entre les tôles sur sensiblement toute l'étendue de la dalle. 19 Procédé suivant la revendication 18, caracté- risé en ce qu'il consiste à courber les bords des ébauches pour former des parties de parois s'étendant latéralement et à fixer les extrémités de ces parties de parois à la tôle de surface, au voisinage des bords de celles-ci. 20 Procédé suivant la revendication 18, ou 19, caractérisé en ce que les découpes se terminent dans des endroits à distance des trous adjacents, et le matériau compris entre ces découpes et les trous adjacents est rompu pendant la déformation pour former les jambages, ceux-ci étant formés par étirage du matériau formant les jambages. 13 PAGES 2 ar Procuration de: Société dite: DONN INCORPORATED le ianctataire: CABINET P'LECHNER