Brevet FR2583447A2 — publié le 19861219

FR 2583447 A2 19861219 FR 8509226 A 19850618 Le brevet principal a pour objet un système de construction préfabriquée à éléments de plancher présentant quatre côtés et comportant une face alvéolée et une face sensiblement plane, dans lequel chaque élément est monté avec sa face alvéolée tournée vers le haut et au moins certains éléments reposent par deux de leurs bords sur des appuis latéraux. La présente invention concerne des perfectionnements à ce système de construction préfabriquée, des éléments préfabriqués pour la mise en oeuvre de ce système de construction, ainsi qu'un moule pour la fabrication de ces éléments. Plus particulièrement, ces appuis latéraux sont constitués, dans ce brevet principal, chacun par un bord d'un élément de plancher latéral dont les trois autres bords sont eux-mêmes en appui sur des murs ou des poutres. Ce mode de réalisation, associant trois éléments, présente toutefois l'inconvénient de ne permettre le franchissement que de portées relativement limitées, insuffisantes par exemple pour la construction d'écoles, de centres commerciaux, ou de bâtiments administratifs ou industriels. L' invention a notamment pour but de fournir un système de construction préfabriquée présentant une plus grande souplesse que celui du brevet principal, en permettant en particulier de franchir des portées plus importantes. L'invention a également pour but de fournir des éléments préfabriqués présentant une grande facilité d'industrialisation et des qualités a'assemblage améliorées. L'invention a également pour but de fournir un moule pouvant s'adapter facilement aux différents éléments préfabriqués susceptibles d'être utilisés dans un système de construction selon le brevet principal ou selon la présente invention. A cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet un système de. construction préfabriquée selon le brevet principal, caractérisé par le fait qu'au moins un desdits appuis latéraux est constitué par une poutre disposée entre ledit élément et un autre élément. Cette poutre a de préférence un profil en T de hauteur convenable fonction de la portée. Ainsi, alors que le brevet principal prévoit essentiellement l'association de deux éléments latéraux reposant sur trois appuis et d'un élément central reposant sur les deux éléments latéraux, la présente invention permet d'associer un plus grand nombre d'éléments par interposition de poutres. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite poutre est intégrée à un élément dans son épaisseur. Les différents éléments peuvent être assemblés entre eux, ainsi qu'avec les poutres et les murs d'appui, par tous moyens convenables tels que des spires d'ancrage. La présente invention a également pour objet un élément préfabriqué pour la mise en oeuvre du système de construction selon le brevet principal, ou du système tel que décrit ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte une armature comprenant un panneau horizontal de treillis soudé, et des éléments de ferraillage posés sur ledit treillis aux emplacements deE nervures parallèles à au moins un de ses axes. De préférence, lesdits éléments de ferraillagé sont formés de dem fers bas et d'un fer haut, chacun des fers bas étant relié au fer haut d'ur des côtés de ce dernier par un treillis du type treillis incliné. L'armature peut en outre comporter, aux emplacements des nervures parallèles à son autre axe, au moins un treillis incliné et au moins un fe intégré au treillis horizontal. Le treillis incliné peut être en V ou en N. Un tel agencement permet une mise en place facile des différenter parties de l'armature dans le moule de fabrication de l'élément par simple superposition de ces parties. En particulier, il n'est pas nécessaire dant ces conditions de glisser certaines parties de 1' armature sur d'autre parties déjà mises en place, ce qui nécessiterait de disposer d'importantefi surfaces dégagées à la périphérie du moule. La présente invention a également pour objet un élément préfabrique pour la mise en oeuvre du système de construction selon le brevet principal ou du système tel que décrit ci-dessus, caractérisé par le fait que son bort d'appui sur un élément adjacent comporte, par exemple à mi-épaisseur d, l'élément, une surface sensiblement horizontale formée entre le plai d'extrémité sensiblement vertical de l'élément et un plan en retrait ver. l'intérieur de l'élément. I1 doit être bien entendu que ce mode d'assemblage entre élément s'applique également à un assemblage d'un élément avec une poutre telle qu mentionné ci-dessus. Ce mode d'assemblage présente l'avantage d'assurer une bonn solidarisation entre deux éléments adjacents. I1 permet également de bie régler les niveaux de manière à obtenir une continuité parfaite des plafonds Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit pla en retrait est incliné vers l'intérieur de l'élément à partir de ladin surface horizontale. La mise en place d'un élément par rapport à un élément adjacent s'en trouve en effet facilitée du fait de 11 effet de guidage relatif ainsi obtenu. De préférence, une rainure est en outre formée dans ledit plan en retrait dans sa partie adjacente audit plan horizontal. Cette rainure évite le contact entre une arête saillante d'un des éléments avec une arête rentrante de l'autre et autorise ainsi des tolérances au niveau de ces arêtes tout en permettant un embottement parfait des éléments. Egalement selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit plan en retrait forme à sa partie opposée à ladite surface horizontale, un décrochement en direction de l'intérieur de l'élément. Après assemblage, ce décrochement forme avec le plan d'extrémité sensiblement vertical de l'autre élément une rainure étroite dans laquelle il est aisé d'introduire un produit de jointoiement entre les deux éléments. La présente invention a également pour objet un moule apte à la fabrication d'un élément préfabriqué pour la-mise en oeuvre du système de construction selon le brevet principal, ou du système tel que décrit ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comprend un fond, des coffrages périphériques adaptables, et des négatifs d'alvéoles montés de façon réglable sur un bâti supérieur et agencés pour être disposés entre les coffrages périphériques. Les négatifs d'alvéoles sont de préférence fixés en des emplacements prédéterminés de poutres transversales solidarisées par au moins deux poutres longitudinales. Les emplacements possibles de fixation sont prévus de manière à pouvoir utiliser des négatifs d'alvéoles de différentes dimensions afin de donner une souplesse accrue au système de construction selon l'invention. I1 est ainsi possible de réaliser avec le même moule de base une pluralité d'éléments différents adaptés au type de bâtiment que l'on souhaite réaliser. Lesdites poutres transversales peuvent être constituées de tubes à section sensiblement rectangulaire dans lesquels des trous sont percés auxdits emplacements prédéterminés pour permettre le passage de boulons à tête allongée aptes à coopérer avec des écrous soudés sur les parois supérieures des négatifs d'alvéoles. Dans ce dernier cas, lesdits boulons sont de préférence des boulons à tête cylindrique à empreinte en creux et lesdits écrous sont soudés à l'intérieur desdits négatifs d'alvéoles. Après obturation des empreintes à l'aide de bouchons, les écrous et les boulons sont ainsi totalement protégés des projections de béton lors du moulage des éléments et peuvent être aisément démontés après la prise de ce béton. Lesdits coffrages périphériques adaptables peuvent être formés de profilés de forme correspondant à la forme souhaitée des bords de l'élément, ces profilés étant eux-mêmes montés sur des profilés de support. Le montage des profilés de forme sur les profilés de support est alors de préférence réalisé à l'aide de boulons dont le corps est prolongé par une broche qui peut être légèrement conique, apte à recevoir une spire d'ancrage ou un manchon de réservation pour le passage de canalisations. Les spires d'ancrage mentionnées ci-dessus, ainsi que les réservations nécessaires au passage des canalisations, peuvent ainsi être réalisées très simplement, uniquement à l'aide d'éléments fixés avant le coulage aux extrémités des boulons servant au montage des profilés formant le coffrage périphérique du moule. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le bâti supérieur comporte des bras de levage pivotants munis, à une de leurs extrémités, d'un point de levage et, à leur autre extrémité, d'une came de démoulage agencée pour coopérer avec une surface solidaire du fond du moule pour soulever le bâti par rapport au fond lorsque les bras sont basculés. En effet, on est conduit, pour obtenir une bonne rotation des moules et accroître leur rentabilité, à opérer le démoulage alors que le béton a encore une consistance plastique. Le béton est par conséquent fragile et il y a lieu de retirer les négatifs alvéoles avec précaution. Un dispositif de levage conventionnel tel qu'une grue ou un pont roulant ne procure pas la précision nécessaire à cette opération. Grâce au dispositif à came selon l'invention, il est possible d'obtenir cette précision lors des premiers millimètres du levage du bâti supérieur. Cet agencement peut être avantageusement complété par des moyens de guidage convenables du bâti supérieur par rapport au coffrage périphérique. On décrira maintenant à titre d'exemples non limitatifs des modes de réalisation particuliers de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'un élément en appui sur des poutres, - la figure 2 est une vue de dessus d'un élément selon l'invention dans lequel l'armature a été représentée en traits pleins pour une meilleure lisibilité du dessin, - les figures 3 à 6 sont des vues en coupe selon les lignes III-III à VI-VI respectivement de la figure 2, - les figures 7 et 8 sont des vues à plus grande échelle des détails VII et VIII de la figure 4, - la figure 9 est une vue en coupe de la zone d'assemblage de deux éléments, - les figures 10 et 11 sont des vues à plus grande échelle des détails X et XI respectivement de la figure 9, - la figure 12 est une vue de dessus du bâti supérieur du moule selon l'invention, - les figures 13 et 14 sont des vues en coupe selon les lignes XIII-XIII et XIV-XIV respectivement de la figure 12, - les figures 15 et 16 sont des vues à plus grande échelle en coupe selon les lignes XV-XV et XVI-XVI de la figure 12. - les figures 17 à 20 sont des vues en coupe des profilés du coffrage périphérique du moule, - la figure 21 est une vue de côté du dispositif de démoulage selon l'invention, - la figure 22 est une vue à plus grande échelle d'une came de démoulage. La figure 1 représente en vue de dessus un élément préfabriqué 1 tel que décrit par exemple dans le brevet principal. Les alvéoles 3 de ces éléments sont tournées vers le haut. Cet élément est en appui, conformément à l'invention, sur deux poutres 4, elles-mêmes disposées en appui sur les murs ou poutres 5. L'élément représenté comporte 3 rangées d'alvéoles, mais bien entendu, un nombre quelconque de rangées peut être envisagé. Un nombre quelconque de tels éléments peuvent être disposés de cette manière avec des poutres d'appui 4 disposées en alternance avec les éléments selon l'invention. Il est ainsi possible d'obtenir des structures de portée libre plus importante. On décrira ci-après en référence aux figures 9 à 11, les profils respectifs des éléments 1 et des poutres 4 permettant un appui optimal. L'armature représentée aux figures 2 à 8 comprend tout d'abord un ferraillage de base constitué par un treillis soudé 6 à mailles carrées. Dans ce treillis, ont été incorporés aux emplacements des nervures transversales 7, deux fers 8 destinés à former l'armature basse de ces nervures. A titre d'exemple, le treillis 6 peut être à mailles carrées de 15 x 15 cm, et les treillis inclinés être au pas de 20 cm, ce qui permet de prévoir commodément des nervures à entraxe de 40 cm ou de 60 cm. L'armature des nervures longitudinales 9 est constituée d'éléments de ferraillage 10 composés de deux fers bas 11 et d'un fer haut 12 reliés par des treillis 13 du type treillis incliné. Chaque treillis 13 relie un de. fers bas 11 à un des côtés du fer haut 12 de manière à obtenir une section transversale triangulaire comme cela est mieux représenté à la figure B. Les armatures des nervures transversales 7 sont représentées el détail à la figure 7 et comprennent, dans le cas de cette figure, deu: treillis inclinés 14. Dans le cas représenté en 15 è la figure 3, un seu: treillis incliné est prévu. Le nombre de tels treillis et son diamètre di section sont choisis en fonction de la valeur de l'effort tranchant dans 1. nervure. Le ferraillage du moule s'effectue alors simplement en posant toul d'abord sur le fond du moule le treillis 6 y compris les fers 8, puis ei plaçant sur le treillis 6, les éléments de ferraillage longitudinaux 1D, e enfin, par dessus ces éléments de ferraillage 10, les treillis inclinés 14 Aucune manoeuvre de glissement de fers sous des parties déjà en place d l'armature n'est nécessaire grâce à cet agencement. Les figures 9 à 11 représentent l'assemblage d'un élément latéra: 15 et d'un élément central 16. Le même assemblage peut être appliqué à la liaison entre un élémen et une poutre tels que représentés à la figure 1, ou une poutre intégrée. L'élément 15 forme le long de son bord adjacent à l'élément 16 m profil en escalier défini par un plan d'extrémité vertical 18, un plai d'appui horizontal 19 à mi-épaisseur de l'épaisseur de l'élément, et un plal en retrait 20 incliné vers l'intérieur de l'élément 15. Vu en coupe comme su: la figure 9, le plan 18 est vers le bas, c'est-à-dire qu'il est adjacent à I face plane 21 de l'élément 15 tandis que le plan 20 est vers le haut c' est-à-dire qu'il est adjacent à la surface alvéolée 22 de llélément 15. t. figure 10 montre en outre qu'une rainure 23 est formée dans le plan 20 à s. jonction avec le plan 19. Enfin un décrochement 24 est formé dans le plan 2( à sa partie supérieure, à sa jonction avec la surface 22. Le profil de l'élément 16 est similaire à celui de l'élément 15, ceci prêt qu'il est inversé, c'est-à-dire que sa surface verticale 18' esl disposée vers le haut alors que sa surface 20' est disposée vers le bas. Ainsi, alors que la surface d'appui 19 de l'élément 15 est tournée vers lt haut, la surface d'appui 19' de l'élément 16 est tournée vers le bas et ce deux surfaces peuvent par conséquent se trouver en appui l'une sur l'autre. La surface 20' de l'élément 16 comprend par ailleurs une rainure et un décrochement similaires à la rainure ?3 et au décrochement 24 de 1 surface 20. La figure 10 montre que les rainures 23 permettent un appui convenable de l'élément 16 sur l'élément 17, sur toutes leurs surfaces d'appui 19 et-19', et un bon positionnement relatif des deux éléments. La figure 11 montre les rainures formées par les décrochements 24 remplies par un produit de jointoiement 25 assurant la continuité des surfaces 21 et 22. Les figures 12 à 16 représentent le bâti supérieur d'un moule destiné à la fabrication des éléments selon l'invention, ce bâti ayant essentiellement pour fonction de supporter les négatifs d'alvéoles tels que 26 et 27. Ce bâti est essentiellement constitué d'une trame de poutres transversales 28 solidarisées à l'aide de deux poutres longitudinales 29. Les poutres 28 sont constituées par des tubes à section rectangulaire et les poutres 29 ont un profil tubulaire constitué par l'assemblage de deux profilés en U. Les poutres 28 sont percées de trous verticaux 30 disposés à des intervalles prédéterminés de manière à permettre la fixation de négatifs d'alvéoles de différentes dimensions tels que 26 et 27. Les négatifs sont munis à leur intérieur d'écrous à embase 31 soudés à la face interne de leurs parois supérieures 32. Les négatifs d'alvéoles 26 et 27 sont fixés aux poutres 28 à l'aide de boulons 33 traversant les trous 30 et coopérant avec les écrous 31. Les boulons 33 ont des têtes allongées 34 permettant leur accessibilité de l'extérieur des poutres 28 lorsqu'ils sont vissés sur les écrous 31. Les boulons 33 sont de préférence des boulons à empreinte creuse, de manière, que lorsqu'ils sont vissés, leur tête affleure juste à la surface supérieure des poutres 28 de manière à empêcher la pénétration de béton dans ces dernières. Avantageusement, les empreintes des boulons sont munies, après mise en place, de bouchons en matière plastique, également pour éviter la pénétration de béton frais. Les poutres 28 sont fixées sur les poutres 29 à l'aide de boulons 35, de préférence du même type que les boulons 33. Une ou plusieurs poutres 28 sont montées sur les poutres 29 à intervalle régulier en fonction de la longueur de l'élément à réaliser. La figure 16 montre également que des tôles 36 raidies par des goussets 37 sont intercalées entre les tubes 28 et les tubes 29 pour former carter et éviter au béton de s'interposer entre le bâti supérieur et le coffrage périphérique qui sera décrit ci-après. On constate par conséquent que l'agencement du bâti supérieur permet de réaliser des éléments préfabriqués présentant plusieurs types d'alvéoles par un placement convenable des négatifs 26 et 27 sur les poutres 28 elles-mêmes agencées convenablement sur les poutres 29. Les figures 17 à 20 représentent diverses sections transversales des coffrages périphériques adaptables, après moulage de l'élément et enlèvement du bâti supérieur. Ces coffrages sont montés à l'aide de profilés de support 38 à section en L fixes sur le fond du moule. Les figures 17 et 18 représentent un profilé creux 39 de forme correspondant à la forme de l'élément représenté aux figures 9 à 11. Ce profilé est solidaire de douilles filetées 40 pour sa fixation sur les profilés 38 à l'aide de boulons 41. Ces boulons 41 ont leur corps 42 prolongé par des broches coniques filetées 43 sur lesquelles sont vissées des spires d'ancrage 44 de type connu. Lors du démoulage de l'élément, les boulons 41 sont dévissés, laissant en place les spires d'ancrage 44 et un trou 45 permettant le passage et le vissage d'une tige filetée de solidarisation entre cet élément et un autre élément ou une poutre. Les figures 19 et 20 représentent des profilés pleins 45 de forme correspondant à la forme du profil d'appui d'un élément iatéral. Ces profilés 45 sont fixés sur les profilés 38 comme décrit précédemment en référence aux profilés 39. La figure 19 représente également une spire d'ancrage 46 montée sur le boulon 47 alors que la figure 20 représente un manchon 48 monté sur le boulon 49 identique au boulon 47. Après enlèvement du boulon 49 et du manchon 48, un trou 50 est formé dans la nervure d'appui de l'élément permettant le passage d'une canalisation. Les figures 21 et 22 représentent le dispositif de démoulage des négatifs d'alvéoles comprenant quatre bras de levage 51 pivotant autour d'axes 52 montés sur les poutres longitudinales 29 du bâti supérieur. Les bras de levage 51 ont l'une de leurs extrémités munie d'axes de fixation 53 susceptibles de recevoir des élingues 54 reliées à un palonnier de levage 55. A leur autre extrémité, les bras 51 ont une conformation d'ellipse 56, ou d'excentrique, formant came et coopérant avec une surface d'appui-57 solidaire du fond du moule. Enfin, il est prévu des organes de guidage 58. Lorsque les bras de levage 51 sont basculés à l'aide des moyens de levage 55, de leur position horizontale à leur position inclinée, la came coopérant avec les surfaces d'appui 57 provoque un léger soulèvement du bâti supérieur et ainsi un décollement des négatifs d'alvéoles du béton à l'état plastique. Le bâti supérieur est ensuite guidé par les organes 58, de sorte qu'il s'élève rigoureusement à la verticale, évitant ainsi d'endommager l'élément qui vient d'être moulé. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu être apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre, ni de l'esprit de l'invention. REVENDICATION S 1 - Système de construction préfabriquée selon l'une quelconque de revendications du brevet principal, caractérisé par le fait qu'au moins m desdits appuis latéraux est constitué par une poutre (5) disposée entre ledi élément et un autre élément. 2 - Système de construction préfabriquée selon la revendication 1 caractérisé par le fait que ladite poutre est intégrée à un élément dans so épaisseur. 3 - Elément préfabriqué pour la mise en oeuvre du système d construction selon l'une quelconque des revendications du brevet principal ou selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fai qu'il comporte une armature comprenant un panneau de base de treillis soude (6), et des éléments de ferraillage (10), posés sur ledit treillis, aul emplacements des nervures (9) parallèles à au moins un de ses axes. 4 - Elément préfabriqué selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits éléments de ferraillage sont formés de deux fers bas (11 et d'un fer haut (12), chacun des fers bas étant relié au fer haut d'un de côtés de ce dernier par un treillis incliné (14). 5 - Elément préfabriqué selon l'une quelconque des revendications et 4, caractérisé par le fait qu'il comporte, aux emplacements des nervures (7) parallèles à son autre axe, au moins un treillis incliné (14) et au moins un fer (8) intégré au treillis horizontal. 6 - Elément préfabriqué pour la mise en oeuvre du système dE construction selon l'une quelconque des revendications du brevet principal, ou selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que son bord d'appui sur un élément adjacent comporte une surface sensiblement horizontale (19) formée entre le plan d'extrémité (18) sensiblement vertical de l'élément et un plan (20) en retrait vers l'intérieur de l'élément. 7 - Elément préfabriqué selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit plan en retrait est incliné vers l'intérieur de l'élément à partir de ladite surface horizontale. 8 - Elément préfabriqué selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait qu'une rainure (23) est formée dans ledit plan en retrait dans sa partie adjacente audit plan horizontal. 9 - Elément préfabriqué selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que ledit plan en retrait forme, à sa partie opposée à ladite surface horizontale, un décrochement (24) en direction de l'intérieur de l'élément. 10 - Moule apte à la fabrication d'un élément préfabriqué pour la mise en oeuvre du système de construction selon l'une quelconque des revendications du brevet principal, ou selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un fond, des coffrages périphériques adaptables , et des négatifs d'alvéoles (26, 27) montés de façon réglable sur un bâti supérieur et agencés pour être disposés entre les coffrages périphériques. 11 - Moule selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les négatifs d'alvéoles sont fixés en des emplacements prédéterminés de poutres transversales (28) solidarisées par au moins deux poutres longitudinales (29). 12 - Moule selon a revendication 11, caractérisé par le fait que lesdites poutres transversales sont des tubes à section sensiblement rectangulaire dans lesquels des trous (30) sont percés auxdits emplacements prédéterminés pour permettre le passage de boulons (33) à tête allongée (34) aptes à coopérer avec des écrous (31) soudés sur les parois supérieures (32) des négatifs d'alvéoles. 13 - Moule selon les revendications 12, caractérisé par le fait que lesdits boulons sont des boulons à tête cylindrique à empreinte en creux et que lesdits écrous sont soudés à l'intérieur desdits négatifs d'alvéoles. 14 - Moule selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé par le fait que lesdits coffrages périphériques sont formés de profilés (39, 45) de forme correspondant à la forme souhaitée des bords de l'élément, ces profilés étant eux-mêmes montés sur des profilés de support (38). 15 - Moule selon la revendication 14, caractérisé par le fait que les profilés de forme sont montés sur les profilés de support à l'aide de boulons (41, 49) dont le corps (42) est prolongé par une broche (43) apte à recevoir une spire d'ancrage (44) ou un manchon de réservation (48) pour le passage de canalisations. 16 - Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que le bâti supérieur est muni de bras de levage pivotants (51) munis à une de leurs extrémités d'un point de levage (53) et à leur autre extrémité d'une came de démoulage (56) agencée pour coopérer avec une surface (57) solidaire du fond du moule pour soulever le bâti par rapport au fond lorsque les bras sont basculés.