Brevet FR2514803A1 — publié le 19830422

Elément auto-portant préfabriqué, destiné à la couver ture d'édifices et autres. L'invention concerne un elément auto-portant prérabriqué en ciment armé, destiné à réaliser des couvertures d'édifi- ces, à l'aide de couvre-joints, et présentant une partie centrale à arête longitudinale et deux ailes supérieures symétriues. L'objet de l'invention est un élément offrant de meilleures prestations que les structures dcja connues. Selon l'invention, l'inclinaison ae la section centrale desdites ailes varie graduellement en augmentant des extrémités en direction de la zone intesniédiaire, en vue d1augmen- ter la résistance à la flexion et de former un canal d'écoulement longitudinal; une partie intermédiaire de la section est garnie d'un matériau isolant et siéger; en outre, la surface supérieure de l'élément est protégée par une couche imperméable telle que du ciment à l'amiante, du cuivre, de l'aluminium et autres. La couche de ciment à l'amiante peut être incorporée au ciment de la surface supérieure. Dans la partie centrale, le fond du canal d'ecoulement peut être graduellement relevé des extrémités en direction de la zone centrale, pour faciliter l'écoulement des eaux. Selon une forme d'exécution possible, la partie centrale à arête longitudinale est plus aplatie en direction des extrémités et plus relevée verticalement en direction de la zone intermédiaire de l'élément, alors que la surface inférieure reste pratiquement horizontale. En variante, la partie à arête peut être de section constante sur toute la longueur. Aux extrémités de l'élément, les deux ailes peuvent commencer en étant sensiblement coplanaires, en présentant de légers rebords destinés à contenir les eaux et à coopérer avec le couvre-joint. Les ailes peuvent avoir une section constante. Avantageusement, le rebord transversal des deux extrémités de l'élément comprend un larmier. Pour coopérer avec l'élément défini ci-dessus, on peut prévoir des couvre-olnts en matériau syntnétique, égalent translucides et allégés. La forme de la section des couvre Joints peut être approximativement celle d'un croissant circulaire. On peut prévoir des languettes longitudinales en caoutchouc mou ou en un élastomère, qui sont insérées dans la partie inférieure des couvre-joints, pour constituer un dispositif de fixation entre les ailes de l'elément et le couvre-3oint. Le montage des couvre-joints est prévu par le haut, par insertion par enclenchement d'un ressort d'expansion fixe centralement au-dessous des couvre-joints. Un élément selon l'invention peut avoir sa surface inférieure, dans la partie à arête, graduellement mais légèrement relevée des extrémités en direction de la partie centrale, de manière à être pratiquement plane quand elle est mise en oeuvre du fait des déformations dues à son propre poids. Des modes d'exécution de l'invention sont maintenant décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec réf é- rence aux figures du dessin annexé, dans lequel: la figure 1 est une vue latérale de l'élément autoportant pour couvertures, la figure 2 représente de façon schématique une vue en coupe intermédiaire, selon la ligne II-II de la figure 1, d'une série d'eléments auto-portants formant couverture et réunis par des couvre-3oints, la figure 3 est une vue en bout dudit éliment selon la ligne III-III de la figure 1, la figure 4 est une vue partielle et en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, concernant la zone centrale et la partie proche de la zone d'appui de l'élément, la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4, la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 4, et la figure 7 est une vue schématique à plus grande échelle, en coupe selon la ligne Vil-Vil de la figure 4, d'un couvrejoint et de son système d'application entre deux éléments. L'élément auto-portant qui fait l'objet de l'invention et qui est indiqué dans son ensemble par la référence 1 comprend une partie centrale 3 à arête longitudinale (figures 5 et 6) et deux ailes latérales supérieures 5, symetriques, inclinées l'une vers l'autre et commençant au-dessus de la partie centrale 3. Comme il ressort clairement en particulier de la figure 5, l'inclinaison de la section transversale desdites ailes varie graduellement en augmentant des extrémités en direction de la zone intermédiaire. Cette inclinaison est en fait nulle ou pratiquement nulle dans la zone des extrémités, alors qu'elle est notable dans la partie centrale de l'élément auto-portant 1, avec pour résultat une résistance élevée à la flexion. Du fait de sa configuration à ailes tournées vers le haut qui vient d'être décrite, l'élément auto-portant 1 est donc muni d'un canal longitudinal d'écoulement 7, les ailes étant complétées dans la zone où leur inclinaison est la plus réduite ou nulle par un rebord 9 d'extrémité dont l'inclinaison est habituellement approximativement égale à l'inclinaison maximale des ailes. En conséquence, l'inclinaison des ailes 5 augmentant, le rebord 9 disparaît de plus en plus, sa surface venant coïncider avec la surface supérieure des ailes. Comme il ressort des figures 4, 5 et 6, dans leur partie dont l'inclinaison est variable, les ailes 5 ont une épaisseur constante; en outre, leur section est garnie intérieurement d'un matériau isolant 11, tel que du polystyrene expansé ou autre matériau approprié constituant un bon isolant thermique.Le contour externe 12 de la section, dont l'épaisseur est avantageusement maintenue en ayant recours à un ciment à haute résistance ou à d'autres moyens, est réalisé en ciment armé, en général pre-comprime. in outre, la surface externe supérieure de l'épaisseur en ciment de l'élément auto-portant 1 est terminée au moyen d'une couche mince et lisse 13 d'un matériau imperméabilisant tel que du cuivre, de l'aluminium ou du ciment à l'amiante, qui peut être partiellement incorporée dans la couche en la superposant au ciment encore frais de cette surface aussitôt après la coulée de l'élément. La présence de la couche supérieure 13 en ciment à l'amiante garantit un écoulement rapide des eaux de pluie le long du canal d'ecoulement 7 et exclut que cette eau puisse pénétrer dans les pores (difficilement évitables) du ciment arme constituant l'élément. Du fait de la forme et de la largeur de l'élément qui est décrit, et de la présence de ladite couche 13, l'élément préfabriqué est apte à constituer par lui-même, au moyen de plusieurs exemplalres disposés côte à côte, la couverture de hangars ou autres locaux sur lesquels il est disposé, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser en plus des plaques en ciment à l'amiante ou similaires. Comme il ressort des figures 3, 4, 5 et 6, le fond du canal d'écoulement 7 est réalisé de manière à être graduellement relevé depuis les extrémités et en direction de la zone centrale pour faciliter l'écoulement des eaux; en outre, la partie centrale à arête longitudinale est plus aplatie en direction des extrémités (oÛ eLle ne fait pratiquement pas saillie vers le bas du fait qu'il est nécessaire de créer une surface d'appui de l'element sur des piliers ou des murs périphériques) et elle augmente graduellement en direction de la zone centrale de l'élément, dont la section doit présenter une résistance maximale à la flexion. En relation avec l'allure montante du canal d'écoulement en direction de la zone centrale, le profilage de la garniture en matériau isolant (polystyrène expansé ou matériau similaire) à proximité de la partie centrale de la section transversale de l'élément varie également des zones d'extremité en direction de la zone centrale en augmentant en épaisseur. Ce profil, qui est pratiquement rectangulaire latéralement et d'épaisseur éyale à celle de l'intérieur des ailes 5,acquiert, dans la zone centrale, une forme semblable à un pentagone irrégulier ou à un rectangle surmonte d'un trapèze rectangulaire; l'épaisseur constante de la partie interne des ailes reste la même à l'endroit ou elles changent d'inclinaison. On peut voir à la figure 4 qu'à proximité des zones d'extrémité, le barnlssage en matériau isolant se termine en se réduisant rapidement Jusqu'à zéro, selon une forme triangulaire comme le montre le dessin, la section d'appui ae l'élément étant avantageusement prévue pleine. On doit en outre oDserver qu'à l'intérieur de l'elément est prévue une nervure ou un montant central 14 qui relie la artie centrale 3 au centre de la paroi Inférieure du canal 7, divisant en deux parties symétriques les sections transversales telles que celles représentées aux figures 5 et 6. Un montant transversal 16 divise l'elément 1 en deux troncs symétriques. Comme il ressort des figures 3 et 4, le rebord transversal 15 des deux extrémités de l'élément 1 a un profil à larmier 17 au-dessous duquel peut être installé soit un avant-toit normal, soit une noue quand plusieurs hangars sont montés côte à côte. Il ressort également des figures 2, 4 et 7 que lors de la mise en oeuvre de plusieurs éléments tels que celui indiqué en 1 et disposes côte à côte, on prévoit que l'éclai- rage au-dessous de la couverture est obtenu au moyen de l'application d'éléments intermédiaires ou couvre-joints 19, translucides, disposés longitudinalement, dont l'axe est parallèle à celui des éléments 1 et dont la section rappelle celle d'un croissant circulaire. Les couvre-Joints 19, réalisés en un matériau synthétique approprié et amont la section peut présenter des compartiments internes d'allègemerlt 19A (figure 7), suivent en pouvant facilement s'infléchir, la forme des rebords des ailes 5 sur lesquelles ils s'appuient quand le montage est termine. Le montage des couvre-joints 19 est représente à la figure 7. Dans le Dut de réaliser une fixation, les couvrejoints 19 sont équipés sur toute leur longueur d'une paire de languettes 21 en caoutchouc mou ou en un autre élastomère, qui sont partiellement inserées aans des évidements ou des fentes inclinées 23 pratiquées dans la partie inférieure du couvre-joint, la partie en saillie de ces languettes étant infléchie et pressée entre le couvre-)oint et la partie supérieure de l'aile 5 ou de son rebord 9. Les languettes 21 constituent ainsi une garniture qui évite à l'eau ou au vent de pénétrer sous la couverture en s'inflitrant entre les ailes de l'élément 1 et l'intrados du couvre-joint 19. Le montage des couvre-Joints 19, équipés des ailettes 21, s'effectue par le haut, quand les éléments 1 sont déjà mis en place, après l'insertion par emboitement, dans l1in- tervalle situé entre les surfaces terminales 25 de chaque aile 5 de deux éléments 1 contigus, d'une série de ressorts 27 de forme arquée et fixés en dessous du couvre-oint 19; les ressorts 27 sont fixés au centre du couvre-joint de manière à être séparés en direction longitudinale, au moyen de boulons 29 dont la tête 31 est conformée de maniere à exercer une pression sur une lamelle interposée 33 en matière plastique pour réaliser la fixation. La forme arquée des ressorts 27 collabore avec l'inclinaison des surfaces 25 pour maintenir le couvre-joint 19 pressé en direction du bas. La surface inférieure de l1élément 1 - qui est sensiblement plane au niveau des appuis et dont la largeur est également celle de l'élément - est composee, partant des extrémités et en direction de la zone centrale, par la surface inférieure de l'aile 5 à inclinaison variable et par la surface inférieure 4 de la partie centrale 3 qui, lorsqu'elle est en place, devient sensiblement horizontale; la largeur de la surface inférieure 4 va cependant en diminuant progressivement depuis les zones d'extrémité jusqu' la zone centrale, la tartie centrale 3 présentant l'aspect d'une véritable nervure.Quand elle n'est pas utilisée, la surface inférieure 4 de la partie en arête est graduellement mais légèrement relevée des extrémités en direction de la partie centrale, pour devenir ensuite sensiblement horizontale lorsqu'elle est utilisée, du fait des déformations dues à son propre poids. Les avantages de I'élément auto-portant préfabriqué pour couvertures qui vient d'être décrit sont importants. Cet élément simplifie énormément la réalisation de couvertures, surtout quand il s'agit d'édifices industriels, du fait qu'il constitue dans le même temps: un élément portant dont la section varie de manière à présenter une résistance à la flexion maximale dans sa partie centrale; un élement de couverture grâce à la présence de la couche 13 en ciment à l'amiante qui est incorporée à la surface supérieure et a la presence du canal d'écoulement 7; ainsi qu'un moyen permettant d'obtenir un isolement thermique, du fait de la presen- ce du garnissage isolant 11.Grâce aux couvre-joints 19 habituellement réalisés en un matériau translucide ou opalescent, apte à diffuser la lumière - l'élément en cause permet de réaliser une couverture n'ayant pas besoin de lucarnes pour éclairer l'intérieur des locaux. Le montage de couvertures au moyen d'éléments du type décrit et des couvrejoints 19 peut être très rapide, réalisé entièrement par le haut, ce qui réduit au maximum la main-d'oeuvre nécessaire. Les éléments auto-portants de l'invention sont susceptibles d'être préfabriqués selon les connaissances actuelles, en utilisant la technique normale de fabrication d'éléments en ciment armé, pré-comprimé ou non, en mettant en oeuvre les moyens nécessaires pour obtenir la section variable des ailes et de la partie centrale qui caractérise lesdits éléments. On observera également que du point de vue esthétique, la surface inférieure d'une succession d'éléments tels que celui indiqué en 1, réunis par des couvre-joints d'éclairage par diffusion tels que ceux indiqués en 19, présente un aspect agréable qui permet l'élimination d'éventuels faux plafonds. REVENDICATIONS 1. Elément auto-portant préfabriqué, en ciment armé, destiné à réaliser des couvertures pour edifices, a l'aide de couvre-oints (19), comprenant une partie centrale (3) à arête longitudinale et deux ailes supérieures (5) symétriques, caractérisé en ce que l'inclinaison de la section transversale desdites ailes (5) va graduellement en augmentant des extrémités en direction de la zone intermédiaire pour augmenter la résistance à la flexion et pour former un canal d'écoulement longitudinal (7), une partie intermediaire ae la section étant remplie d'un matériau isolant et léger (11) et la surface supérieure de l'élément etant protégée par une couche d'un matériau impermeabilisant (13) (ciment à l'amiante, cuivre, aluminium ou autres). 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de ciment à l'amiante est incorporée au ciment de la surface supérieure. 3. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans la partie centrale, le fond du canal d'écoule- ment (7) est graduellement relevé depuis les extrémités et en direction de la zone centrale pour faciliter l'écoulement des eaux. 4. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie centrale (3) à arête longitudinale est plus aplatie aux extrémités et plus relevée verticalement vers la zone intermédiaire de l'élément, alors que la surface inférieure reste pratiquement horizontale. 5. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu a ses extrémités, les deux ailes (5) commencent en étant sensiblement coplanaires et présentent de légers rebords (9) destinés à retenir les eaux et à coopérer avec le couvre-joint. 6. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rebord transversal des deux extrémités de l'élément proprement dit comprend un larmier (17). 7. Element selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailes (5) ont une épaisseur constante. 8. Element selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couvre-joints (19) sont réalisés en une matière synthétique, également translucide,et allégée. 9. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme de la section des couvre-Joints (19) est approximativement celle d'un croissant circulaire. 10. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sont prévues des languettes longitudinales en caoutchouc mou (21) ou en un autre élastomère, qui sont insérées dans la partie inférieure des couvre-joints (19) pour constituer un dispositif de fixation entre les ailes de l'élément et le couvre-Joint. 11. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le montage des couvrejoints (19) est prévu par le haut, par insertion par emboitement de ressorts à expansion (27) fixés dans la partie centrale et au-dessous des couvre-oints. 12. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface inférieure (4) de la partie à arête (3) est graduellement mais légerement relevée depuis les extrémités en direction de la partie centrale, pour être pratiquement plane lorsqu'elle est utilisée du fait des déformations dues à son propre poids. 13. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arête inférieure (3) a une section senslolement constante.