Brevet FR2619589A1 — publié le 19890224

DESCRIPTION La présente invention concerne une utilisation nouvelle de moyens Dour a construction carasismique de batiments en béton armé partiellement Dréfabriqués,de un à trois niveaux, Actuellement les constructions Darasismiques de cette nature sont généralement réalisées par des Drocédés traditionnels comportant des fondations enterrées ( semelles filantes ou massifs isolés,voire radiers ) sur lesquelles une structure en béton armé,solidaire de a fondation de 'ouvrage,est édifiée suivant )a règlementation narasismique des calculs du béton armé.Sur certains lieux de séisme,en Algérie à E Asnam Dar exemple on a constaté des cas de cisaillement de Doteaux d ouvrages en béton armé,légèrement au dessus du so ,acrès qu'ils aient été soumis à des efforts excessifs.C'est ainsi que des batiments réDutés antisismiques sont retombés,lors de la secousse sismique à plusieurs décimètres de leurs axes initiaux aDrès cisaillement des poteaux. L'utilisation nouvelle de moyens suivant l invention Dermet d'éliminer ce genre d'inconvénient tout en emDloyant une méthode de construction largement créfabriquée,très ra Dide et facilement exécutable.Cette utilisation nouvelle de moyens est caractérisée Dar le fait qu elle dissocie la car- tie du batiment située au dessus du sol du socle sur lequel elle repose.Cette dissociation résulte de la création d'un radier flottant sur une fondation en matériau de remblai aD DroDrié.Ce radier flottant est aménagé pour créer deux plans horizontaux de glissement constitués car sa face supérieure et sa face inférieure.La partie du batiment en élévation,for- mant caisson,reDose simplement sur la face supérieure du radier.L'utilisation nouvelle de moyens est également caractérisée par le fait que le batiment formant caisson est cour l'essentiel constitué d'éléments Dréfabriqués autostables.En cas de séisme ce Drocédé apporte, du fait de l'existence de ces plans de glissement une dissipation partielle de l'énergie cinétique résultant du séisme. L'utilisation nouvelle de moyens suivant l'invention se décrit comme suit 1 - Exécution d'une fouille de faible Drofondeur dont le pé- rimètre accuse une surlargeur par rapport à celui,extérieur, du batiment à édifier au dessus du sol.En fonction de la na ture du terrain la Drofondeur de la fouille peut varier faiblement. 2 -Exécution,dans la fouille décrite au paragraphe 1 ci-dessus,d'une caisse sans fond en béton armé,constituée d'éléments préfabriqués autostables en forme de L,liés entre eux par un bétonnage in situ et formant mur.Cet ensemble est calculé suivant les règles Darasismiques du béton armé.Ces éléments autostables sont Dosés sur un béton de propreté soigneusement règl é.Cette ceinture est arasée dans sa partie suDérieure,au dessus du terrain naturel en fonction des contraintes imDosées par ce dernier et de la conception architecturale.Le Dé- rimètre intérieur de cette caisse accuse une surlargeur par rapport à celui,extérieur,de la construction à créer au dessus du sol. 3 -RemD'issage de la ceinture décrite au paragraphe 2 ci-des- sus avec un matériau de sous couche convenable,tout venant de carrière par exemple.A ce stade un premier plan de gssement sommaire,et non pris en compte dans le procédé,existe(ceinture en béton armé remplie de remblai reposant sur le sol). 4 -Compactaze,à 95% du Proctor modifié,du matériau de remplit sage,puis règlage Drécis de sa face supérieure horizontale arasée au niveau de la sous face du radier décrit au naraqra- Dhe 5 ci aDrès. 5 --ImDrégnation au cut-back de la face supérieure horizontale du remblai (aux paragraphes 3 et 4 ci dessus. A ce stade un deuxième plan de glissement est créé(surface imprégnée du rembiai)et pris en compte dans le procédé. 6 -Construction d'un radier flottant en béton armé,reDosant sur le plan défini aux paragraphes 4 et 5 ci dessus.Le Déri- mètre de ce radier fait apparaitre une surlargeur par rapport à celui extérieur de la construction à édifier au dessus du sol.Ce radier est arasé au meme niveau que celui de la ceinture en béton armé décrite au paragraphe 2 ci dessus et sa face supérieure est dresse soigneusement à l'horizontale, puis lissée,au moyen d'une mini-vibclisseuse. 7 -Mise en oeuvre sur la surface restée apparente du remblai compacté imprégné au cut-back,entre le parement vertical du radier et celui,également vertical de la ceinture en béton armé,d'une couche comDlémentaire de cut-back avec relevé sur les Darements verticaux ci dessus,le vide demeurant entre ces derniers étant comblé ultérieurement avec de la terre végétale meuble pour plantations éventuelles. 8 -Mise en oeuvre d'un enduit au cut-back sur la face supérieure du radier tel que décrit au Daraxrache 6 ci dessus,Duis déroulement sur cette face enduite d'un papier Kraft ou d'un film mince clastique dans le but d'éliminer d'éventuels ponts de béton dans les oDérations de bétonnage qui suivront pour 7'édification du batiment caisson en élévation.A ce stade,un autre Dlan de glissement est créé. 9 -Pose,sur la face supérieure du radier telle que décrite aux paragraphes 6,7 et 8 ci dessus d éléments autostables préfabriqués en béton armé,en forme de L,constituant les murs et cloisons de l'édifice à un ou plusieurs niveaux. Compte tenu de la réduction de l'énergie cinétique dégagée par un séisme(hSDothèse à adopter suivant les région),le caisson en élévation sera calculé suivant la règlementation carasismique. 10-Exécution de la liaison des talons des éléments autosta bles,désignes au paragraphe 9 ci dessus,par bétonnage in situ d'une dalle en béton armé reDosant,de mème que les éléments en L sur le radier tel que décrit aux paragraphes 6 et 7 ci dessus. 11-Exécution de la liaison verticale des éléments autostables en béton armé,désignés au paragraphe 9 ci dessus,par bétonnage in situ des vides réservés lors de la pose des éléments entre ces derniers(onctions de deux,trois ou quatre éléments suivant les cas). 12-Exécution en partie haute de la liaison horizontale des é léments,désignés au paragraphe 9 ci dessus,Dar bétonnage in situ d'un ou plusieurs planchers hauts en béton armé suivant le nombre des niveaux.Après quoi les éléments verticaux et les planchers constituent un caisson. 13-Création,à la demande,d'un vide sanitaire par construction d'une dalle mince en béton armé,sur coffrages perdus en carton fort reposant sur la dalle basse de liaison définie au paragraphe 10 ci dessus d une part et sur les talons des éléments autostables en L décrits au paragraphe 9 ci dessus. L'utilisation nouvelle de moyens proprement dite s'arrê- te ici.Une terrase avec acrotères solidaires du caisson ou une charpente bois - ou acier galvanisé - solidement ancrée au caisson appartiennent alors au domaine des option choisies par les architectes et les utilisateurs. Sur les dessins ci-annexés la figure 1 représente la vue en plan de la construction suivant l'utilisation nouvelle des moyens,la figure 2 représente une coupe AA du plan de la figure 1 et la figure 3 fait apparaitre le détail de l assise du radier (4) sur le remblai (2 et 3) et du batiment caisson (6 à 12) sur le radier (4) de même qu'une perspective d'un élément préfabriqué autostable (6). La combinaison nouvelle de moyens représentée sur le plan de la figure 1 met en évidence le périmètre de la fouille la ceinture en béton armé préfabriqué (1) remplie de matériau tout venant compacté (2),règlé et imprégné au cut-back (3), le radier (4) reposant sur le matériau tout venant(2 et 3),le batiment caisson hors sol constitué d'éléments préfabriqués en béton armé,pour murs (6) et cloisons (7),reliés entre eux par une dalle basse en béton armé (8),bétonnée en place, et par la mise en oeuvre in situ du béton des solutions verticales de continuité (9) entre éléments autostables (6 et 7). La combinaison nouvelle de moyens représentée sur la coupe AA de la figure 2 fait apparaitre le périmètre de la fouille la ceinture en béton armé constituée d'éléments préfabriqués en béton armé (1),en forme de L,posés sur un béton de Dropreté le matériau tout venant compacté de remplissage (2) serré,imprégné au cut-back (3) constituant le premier plan de glissement le radier en béton armé (4)7l'enduit au cut-back,et le film en matière plastique le recouvrant, constituant le second plan de glissement (5),les éléments préfabriqués autostables en béton armé,formant les murs (6) et les cloisons (7),posés sur le radier dont la face supérieure est aménagée comme décrit ci dessus (5),la dalle basse de liaison en béton armé (8),également posée sur le radier(4) aménagé sur sa face supérieure (5),reliant entre eux les éléments autostables (6 et 7),les solutions verticales de continuité reliant ces éléments entre eux,bétonnées in situ,(9) et les planchers hauts (10) fermant l'édifice caisson. La figure 3 fait apparaitre un détail du radier (4) dont la surface est aménagée par un enduit au cut-back recouvert d'un film plastique (5),lequel radier (4) repose lui même sur la surface règlée et imprégnée au cut-back (3) du remblai compacté (2) contenu dans la ceinture en béton armé (1) constituée d'éléments autostabAes.Ce détail met en évidence les plans de glissement (3) et (5) destiné à dissiper une partie de l'énergie cinétique en cas de séisme.La figure 3 fait également apparaitre une vue perspectice tronquée d'un élément autostable en forme de L (6) doté d'une fenêtre. La combinaison nouvelle de moyens suivant l'invention constitue un procédé qui aboutit à l'édification d'un bati ment parasismique, partiell 1 ement préfabriqué,auquel peuvent être appliquées toutes les méthodes connues d'isolation phonique ou thermique. En conclusion,7a combinaison nouvelle de moyens suivant l'invention constitue,dans son ensemble, un procédé nouveau de construction qui,tout en appliquant dans les calculs du béton armé la règlementation parasismique en vigueur,apporte, par une dissipation notable de a énergie cinétique générée par un séisme,un allégement des contraintes auxquelles l'ou- vrage est soumis dans ce cas. C'est pourquoi ce procédé trouve son application dans la construction de batiments individuels (villas partic;tilières, petits batiments collectifs) ou publics (écoles bureaux de poste,gendarmeries,etc..) de un à trois niveaux. Figures pour la description : figures 1,2 et 3 non cotées,le dimensionnement des pièces étant fonction du module adopté, de la hauteur du batiment et des calculs en résultant. REVENDICATIONS 1 -Combinaison nouvelle de moyens pour la construction parasismique de batiments en béton armé partiellement préfabriqués de un à deux étages sur rez de chaussée.Cette combinaison est caractérisée en ce qu'elle comporte,dans une fouille de faible profondeur,un socle constitué par une ceinture formée d'éléments autostables (1) préfabriqués en béton armé, calculée suivant la règlementation parasismique en vigueur du béton armé.Ces éléments autostables sont reliés entre eux par un bétonnage in situ.Cette combinaison est également caractérisée en ce que le socle constitué par une ceinture remplie d'un matériau compacté (2) règlé en surface à l'horizontale et imprégné au cut-back (3),fait office d'un plan de glissement (3) sur lequel est créé un radier flottant (4) en béton armé.Ce radi.er,revêtu sur sa face supérieure d'un enduit au cut-bac recouvert d'un film Plastique (5) est lui même caractérisé en ce que sa face supérieure ainsi traitée (5) constitue un second plan de glissement qui reçoit l'édifice hors sol,calculé en caisson suivant la règlementation parasismique.Ce caisson est caractérisé en ce qu'il est constitué d'éléments préfabriqués en béton armé,autostables et en forme de L pour murs (6) et cloisons (7),posés sur le radier (4),liés entre eux,en partie basse par une dalle en béton armé (8) reposant sur le radier (4) en partie haute par un ou (îô) plusieurs planchers coulés in situSet verticalement par un bétonnage in situ des solutions de continuité (9),le tout formant caisson. 2 -Combinaison nouvelle de moyens,suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le plan de glissement formé par I'a- ménagement horizontal de la face supérieure du remblai com pacté,règlée et imprégnée au cut-back (3) et sur laquelle repose le radier flottant en béton armé (4),dissipe en cas de séisme une partie non négligeable de l'énergie cinétique. 3 -Combinaison nouvelle de moyens suivant les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que le plan de glissement constitué par la face supérieure du radier flottant (4) en béton armé, revêtue de cut-back recouvert d'un film plastique (5) et sur laquelle repose l'édifice hors sol traité en caisson (6 à 10), dissipe également en cas de séisme une part importante de l'énergie cinétique résiduelle après effet décrit en 3. 4 -Combinaison nouvelle de moyens,selon I'une quelconque des revendications précédentes,caractérisée en ce que la partie de l'édifice hors sol constitue un caisson composé d'éléments préfabriqués en béton armé,autostables en forme de L,pour les murs (6) et les cloisons (7),posés sur le radier (4) aménagé comme décrit en (5) à la revendication 3 ci dessus. 5 -Combinaison nouvelle de moyens,suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les éléments autostables préfabriqués en forme de L (6 et 7) en béton armé sont reliés entre eux horizontalement,en partie basse par bétonnage d'une dalle en béton armé (8) reposant sur le radier (4) et en partie haute par un ou plusieurs planchers en béton armé (10) suivant le nombre d'étages du batiment. 6 -Combinaison nouvelle de moyens selon l'une quelconque des revendications ci dessus caractérisée en ce que les éléments autostables préfabriqués en béton armé,en forme de L (6 et 7 sont verticalement reliés entre eux par le bétonnage in situ, pour deux,trois ou quatre éléments des solutions de continuité (9). 7 -Combinaison nouvelle de moyens,suivant l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisée en ce qu'un vide sanitaire peut être créé à la demande par bétonnage d'une dalle horizontale en béton armé (11) sur des coffrages perdus en carton fort (12) reposant sur la dalle basse (8) et les pieds des éléments autostables préfabriqués (6 et 7). 8 -Combinaison nouvelle de moyens,selon la revendication 1, caractérisée en ce que l assise du batiment caisson en éléva tionXst forméf ar un socle composé d'éléments autostables préfabriqués (1) en béton armé,reliés entre eux par un bétonnage in situ,qui constituent une ceinture dans laquelle un matériau de remblai approprié est mis en oeuvre et compacté (2).Le règlage superficiel de ce remblai est caractérisé en ce qu'il est suivi dtune imprégnation au cut-back formant un plan de glissement (3). 9 -Combinaison nouvelle de moyens,en variante de la revendication 8,caractérisée en ce que le socle (1 et 2),lorsque la qualité et la portance du sol le permettent å faible profondeur,peut être supprimé.Dans ce cas une fouille de très faible profondeur est réalisée par décapage du sol,puis une couche de tout venant compacté,ou de grave ciment,est mise en oeuvre sur une surface équivalente à celle qu'on utiserait dans la solution avec ceinture en béton armé (1),comme exposé à la revendication 8.La face supérieure horizontale de ce remblai (14),ou de cette grave ciment,est alors imprégnée(cas du remblai) ou revêtue(cas de la grave ciment)de cut-back.Le radier est alors créé sur la surface ci dessus (14) et les opérations de construction qui suivent sont,à partir de ce stade,analogues à celles prévues aux revendications 1 à 7 ci dessus. 10 -Combinaison nouvelle de moyens,en variante de la revendication 8 caractérisée en ce que,pour les régions à forte sismicité,la ceinture en éléments préfabriqués (1) du socle contenant le remblai (2),peut être doté d'un fond formé par une dalle en béton armé (1),le reste du procédé restant inchangé. Cette variante à 1 'avantage de renforcer 1 'aspect parasismique de l'ouvrage par création d'un plan de glissement supplémentaire (14). 11 -Combinaison de moyens nouvelle,suivant les dix revendications précédentes caractérisée en ce que ces dernières forment un tout indissociable et constituent de ce fait une utilisation nouvelle et globale de moyens qui a valeur de proce- dé tenant compte d'une dissipation notable de l'énergie cinétique dégagée par un séisme,permettant d'alléger les contrain- tes auquelles 1 'ouvrage pourrait être soumis et apportant de ce fait une sécurité accrue et une meilleure pérennité du ba timent.C'est pourquoi ce procédé trouve son application dans la construction de batiments publiques (écoles gendarmeries bureaux de poste,etc...) et dans celle des batiments indivi & els tels que maisons particulières ou petits batimens co7lec- tifs. Figures pour les revendications : figures 1,2 et 3,non cotées le dimensionnement des pièces étant fonction du module adopté, de la hauteur du batiment et des calculs en résultant.