Brevet FR2630480A1 — publié le 19891027

Xe damna technique de l'invention est celui des planchers nervurés en béton armé, comportant me isolation thermique intégrée à leur structure. Pour réaliser traditionnellement ces ouvrages, on utilise des poutrelles préfabri quées en béton armé ou en béton précontraint, et, en faible proportion, des poutrelles non,préfabriquéea, constituées d'une armature métallique rigide, dont la base est rendue solidsire d'une semelle coffrsate en bois. A ces diverses poutrelless on sssoçie de façon connue des entrevous isolants obtenus par découpe ou moulage de matière plastique alvéolaire, l'ensemble constituant toute l'armature et tout le coffrage isolant, utiles à l'ouvrage final, Ces solutions connues comportent naturellement des sujétions liées à leurs techno- logies respectives : pour les poutrelles préfabriquées, c'est d'abord un poids élémentaire important, qui grève leur cott de transport et de mise en oeuvre, et accroit les risques dlaccidents en cours de manutention et de pose; e'est ensuite l'obligation de ré tablir, dans l'ouvrage final, le monolithisme néçessairement interrompu par la préfabrication; ceçi neçessite la fourniture d'*armatures supplémentaires de liaison entre le béton préfabriqué et le béton d' ouvrage, ou encore d'avoir recours à une dérogation aux dispositions règlementaires, toutes solutions contraignantes et conteuses Pour les poutrelles non-préfabriquées,la sujétion prinçipale réside dans ltétaie- ment provisoire, plus important que pour les solutions préfabriquées; ensuite, la semelle coffrante en bois de ces poutrelles s'accomode mal d'un stockage prolongé à l'extérieur, générateur de défauts d'aspect (noirçissement, crevasses, etc). Cette sensibilité aur conditions de stockage, inconnue, des poutrelles préfabriquées en béton armé, ou précontraint,produits dont l'aspect n' est pas modifié par les intempéries, s' oppose à la distribution des poutrelles légères à semelle coffrant par le canal habituel du Négoce en matériaux; de plus, leur grande légèreté ( qui est pourtant un avantage ) leur confère une apparence de fragilité qui déconçerte, bien à tort, certains utilisateurs habitués à l'aspect massif et robuste des solutions préfabriquées Ces diverses raisons (dont l'une est purement subjective) expliquent le faible développement de ces poutrelles à semelle c offrante en bois, malgré leurs avantages pratiques et théoriques, qui sont une grande maniabilite, et le total monolithisme des ouvrages qu'elles permettent de réaliser. La présente invention a pour objectif d'améliorer les solutions existantes,en ce sens qu'elle réunit leurs principaux avantages, et élimine ~a plus-part des sujétiens qu'elles comportent. On parvient à ce résultat en combinant deux éléments, ou ccaposants, connus, cette combinaison étant effectuée, selon l'invention et par les moyens quelle décrit et revendique, en vue d'obtenir un produit industriel nouveau, objet de l'inveLtion. Ce produit nouveau, est appelé "Solive autoportante et Coffrante"; il associe et solidarise mécaniquement,afin de les combiner selon l'invention, deux composants : Le premier est une poutrelle métallique de tgpe connu,formée d'un raidisseur longi tudinal (I) relie par un treillis (2) de type Warren à une base (3) en tale d'a çier profilée,donc correspondant aux Additions no 73 35177 et no 74 07685 au Brevet français no tri8263, mais à la différence de ce qui est décrit et revendiqué par ces documents, la poutrelle selon la présente invention, est dotée d'une capaçité nouvelle: celle d'une possible variation dimensionnelle latérale, ou encore d'un poesible degré de liberté latérale. Cette variation, ou degré de liberté rendu possible selon l'invention est de tordre de plusieurs centimètres. Dans le mode préférentiel de réalisation représenté par la figure I, cette capaçité nouvelle est obtenue en supprimant toute liaison transversale, telle que les traverses de l'Addition no 74 con685 déja çitée, entre les deux parties symétriques (ou longerons) de la base (3) en tale profilée. L'élastiçité du treillis (2) autorise, comme on le voit, une certaine liberté latérale à la base. (3) de la poutrelle; de plus, un pliage (4)supplémentaire, effectué dans un plan sensiblement vertical, sur les deux parties symétriques de la base(3) permet de donner prise au dispositif utilisé pour réduire provisoirement la lar- geur de cette mème base (3) et aussi d'augmenter la raideur longitudinale de la poutrelle selon l'invention. Dans le mode préférentiel de réalisation que représente la figure 2, la possibilité de variation dimensionnelle latérale est obtenue en créant,dans un plan sensiblement vertical, une nervuration (5) déformable, située de préférence dans l'axe de la base (3) laquelle est, dans ce mode de réalisation, constituée d'une seule tale profilée. Cette nervuration (5) offre également une prise au dispositif destiné à réduiré provisoirement la largeur de la poutrelle, en agissant sur sa base(=) et améliore également sa raideur longitudinale. Bien entendu les modes de réalisation présentés n' ont aucun caractère limitatif et sont donnés à titre d'exemples. le degré de liberté latérale dont la poutrelle est dotée selon la présente invention n'a pas d'influence notable sur sa raideur longitudinale, grâce à la solidari satina mécanique réalisée toujours selon l'invention entre la poutrelle et son co- ffrage, composants de la Solive- Autoportante et Coffrante; ce degré de liberté ne nuit pas non plus aux fonctions d'armature pour béton armé de la poutrelle, du moins pour les contraintes usuelles en serviçe du domaine d'emploi considéré. De second composant de la Solive Autoportante et Coffrante est représenté par la figure 3; c'est un coffrage (6) dont la forme générale est préçisément celle dtne forte solive à profil transversal trapèzoidal, comportant un évidement central (7). Ce coffrage correspond bien, dans sa forme et ses définitions, au Certificat d'Utilité no 84 I9570, mais à la différence de ce que décrit et revendique ce document, l'évidement central (T), ou profil interne, ne comporte aucun redans, crantages ou indentations qui seraient içi sans utilité, la solidarisation du coffrage (6) avec la poutrelle selon la présente invention, étant obtenue par des moyens tout diffè rents de ceux revendiqués par le Certificat d'utilité pré-çité, dont plus préçisément la forme particulière du logement (8) ménagé à la partie inférieure de ltévi- dement central (7) pour reçevoir et contenir la base (3) de la poutrelle, logement (8) spéçiaiement conformé pour, conjointement avec les autres moyens de solidari action utilisés selon l'invention, favoriser l'immobilisation latérale de cette base (3) de la poutrelle, dans le coffrage (6). Ce coffrage (6) est de préférence constitué de matière plastique alvéolaire, telle que le polystyrène expansé par exemple; conviennent également à cette utilisation toutes les matières isolantes et légères susçeptibles d'étire mises en forme par découpe, moulage ou extrusion, et résistantes aur intempéries. 'a solidarisation de la poutrelle et du coffrage (6),grçe aux nouvelles capaçités ,possibilités ou dispositions qui leur sont apportées selon l'invention, s' opère prinçipalement de la façon suivante par un dispositif approprié, par exemple des pinçes spéçiales (g), on exerce sur la base (3) de la poutrelle une pression ayant pour résultat de réduire sa largeur, supérieure à l'origine à celle du logement (8),à une dimension inférieure à celle çi; le jeu latéral ainsi réalisé entre la base (3) et les parois du logement (8), permet d'introduire façilement la poutrelle à l'intérieur du coffrage (6). IFL forme particulière donnée selon l'invention aux profils respectifs de la base(5) et du logement (8) aide à ce résultat par la création d'un faible jeu dans le plan vertical. Quand la poutrelle, dont la largeur est provisoirement réduite par les pinçes spé çiales (9) est dans le coffrage (6) il suffit de retirer les pinçes spéçiales (o) pour provoquer, par-un effet identique à celui d'un ressort qui se détend, une énergique mise en plane de la poutrelle dans son coffrage (6), et comme la largeur de la base (3) de la dite poutrelle est à l'origine, supérieure à celle du logement (8) destiné à la contenir, l'énergie due à la déformation des composants mé galliques de la poutrelle ne peut être entièrement libérée, et impose aux parois latérales du logement (8) une contrainte permanente améliorant la solidarisation recherchée, et de ce fait la raideur longitudinale de la Solive Âutoportante et Coffrante objet de la présente invention. Un autre moyen de solidarisation, toujours selon l'invention, consiste à effectuer un collage entre la poutrelle et son coffrage (6) ; ce collage est réalisé à froid ou à chaud, au moyen de colles ccmpatibles avec les matières à assembler, ou utilise: la thermo-fusion La figure 4 représente, de façon schématique et à plue grande échelle, la forme particulière donnée, selon l'invention, et dans un mode préférentiel de réalisa tion, aux profils respectifs de la base (3) et du logement (8), de façon à produire entre eux un effet de "coin" si on forçe la base (3) à pénétrer dans le logement (8); cet effet de "coin" résulte de ce que, selon l'invention, l'angle "a" de la figure 4 est moins ouvert que l'angle "b" de la dite figure. Conjointement aux autres moyens de solidarisation proposés par l'invention, cette inégalité des angles "a" et "b", correspondants aux profils respectifs du lo- gement (e) et de la base (3),contribue à la solidarisation recherchée, entre les deux composants de la Solive Autoportante et Coffrante. Las divers moyens de solidarisation selon la présente invention, peuvent être mis en oeuvre ensemble, ou séparement La figure 5 représente le coffragé (6) dans lequel on a introduit la poutrelle, elle-même représentée dans le mode de réalisation de la figure 2 , après avoir réduit sa largeur, avec les pinçes spéçiales (9), La figure 5 représente, après desserage et retrait des pinçes spéçiales (9),la même poutrelle immobilisée et bloquée en forçe dans le coffrage (6) par l'éner gie de déformation incomplètement libérée, de ses composants métalliques, et aussi par tout ou partie des autres moyens proposés dans le même but, selon l'invention. Assoçiée aux entrevous trapézoidaux (IO) décrits par le Certificat d'utilité no 94 Il1570 ,la Solive Âutoportante et Coffrante selon la présente invention permet la réalisation de planchers nervurés en béton armé, à forte ré distance athermique, exécutés sans reprises de bétonnage, donc monolithiques. La figure 7 représente, dans l'un des modes de réalisation donnés à titre d'exemple, la Solive Âutoportante et Coffrante assoçiée aux entrevous trapézoidaur (10) selon le Certificat d'Utilité no-94 In570. La figure 8 représente une variante dans laquelle, sans sortir du cadre de la présente invention, la sous-façe de la Solive Âutoportante et Coffrante est revêtue d'un panneau rigide collé, ou encore reçoit une enduction au moyen de liants hydrauliques ou de résines synthétiques, avec charges minérales ou lignocellulosiques, ces revêtements améliorant également sa raideur longitudinale. La Solive Âutoportante et Coffrante réunit les avantages suivants Son faible poids au mètre(5 Kgs) réduit les coflts de manutention, transport et mise en oeuvre, et les risques d'acçidents du travail liés à ces opérations. Sa raideur propre est supérieure à celle des poutrelles à semelle en bois. Elle regroupe en un seul produit industriel, armature et coffrage isolant. Constituée de matériaux protégés contre la corrosion, ou peu sensibles aux intempéries, sa distribution par la voie habituelle du Négoçe est possible. gille offre, dans de suffisantes conditions de sécurité, un appui adéquat aux entrevous qui lui sont assoçiés. Son cycle de fabrication est court,et indépendant des conditìonc climatiques sa production se prête donc bien à l1industrialisation. RENnEiDICdDICES T) Solive Âutoportante et Coffrant pour planchers isolants en béton armé, caractérisée par la combinaison d'une poutrelle métallique à profil transversal triangulaire et d'un coffrage (6) isolant, à profil transversal trapézoidal. 2) Solive Âutoportante et Coffrante selon la revendication I, caractérisée par le fait que cette combinaison résulte de la solidarisation mécanique de la poutrelle avec le coffrage (6) obtenue en utilisant l'élastiçité de la poutrelle, la forme particulière de sa base (3) et du logement (8) ménagé dans le coffrage (6) et (ou) un collage. 3) Solive Âutoportante et Coffrante selon les revendications I et 2, caractérisée par ce que la poutrelle métallique, composée d'un raidisseur (I), relié par l'intermédiaire d'un treillis (2) à une base (3) en tôle profilée est conformée, de façon nouvelle, de façon à permettre d'en réduire la largeur, par déformation élastique 4) Solive Autoportante et Coffrante selon les préçédentes revendications, caractérisée par ce que la possibilité nouvelle de réduire, par éxemple avec des pin çes spéçiales, (9) la largeur de la base (3) de la poutrelle, permet d'introduire celle-çi dans le coffrage (6) bien que cette largeur soit, à l'origine, supérieure à celle du logement (8) ménagé à son intention dans le coffrage (6). 5) Solive Âutoportante et Coffrante selon l'une ou l'autre des revendications préçédentes, et caractérisée par le fait que , la poutrelle étant plaçée à 1' inté- rieur du coffrage (6) l'ouverture des pinçes spéçiales (9) libère l'énergie de déformation des composants de la poutrelle, énergie qui tend à lui faire retrouver sa largeur d'origine,supérieure à celle du logement (8) ce qui a pour effet d'imposer une contrainte bi-latérale permanente au coffrage (6). 6) Solive Âutoportante et Coffrante selon les revendications 2, 4 et 5, carac- térisée par la forme particulière donnée à la base (3) de la poutrelle et au lo gement (8) ménagé dans le coffrage (6) forme produisant, au cours du processus de solidarisation, les effets suivants Création d'un jeu vertical favorisant l'introduction de la poutrelle dans le coffrage (6) après que la largeur de celle-çi ait été réduite au moyen de pinçes spéçiales (o). Contibution à l'immobilisation de la poutrelle, par effet de "coin", dès que l'ouverture des pinçes spéçiales libère son énergie de déformation. 7) Solive Âutoportante et Coffrant selon l'une ou l'autre des revendications préçédentes, caractérisée par ce-qu'il est effectué, sur la base (7) en tôle de pliages (4) ou une nervuration (5) dans un plan sensiblement vertical, et que ces opérations cono ourrent au processus de solidarisation, tout en améliorant la raideur longitudinale de cette base (3). 8) Solin Âutoportante et Coffrate selon l'ensemble des préçédentes revendications, caractérisée par le fait que la solidarisation mécanique obtenue entre la poutrelle et le coffrage (6) est suffisante pour permettre è la Solive Auto- portante et coffrant. de servir d'appui en toute sécurité aux entrevous trapézoidaux (10) qui lui sont sasoçiés, et pour que le degré de liberté latérale dont est dotée la poutrelle ne nuise pas à sa raideur longitudale 9) Solive Autoportante et Coffrante selon toutes les revendications préçédentes, caractérisée par la possibilité d'améliorer sa raideur longitudinale par collage d'un panneau rigide en sous-façe du coffrage (6) ou par enduction de cette sous-façe au moyen de liants hydrauliques, ou de résines synthétiques avec charge minérale ou ligno-cellulosique. 10) Solive Âutoportante et Coffrante selon l'ensemble des revendications, et caractérisée par ce que l'agencement de ses oomposants, assoçiés aux entre vous trapézoidaux (10), permet de réaliser des planchers nervurés en béton arme, sans aucune reprise de bétonnage