Brevet FR2654134A3 — publié le 19910510

FR 2654134 A3 19910510 FR 9013612 A 19901102 La prosente invention se rapporte à une plaque de couverture autoporteuse préfabriquée en béton armé précontraint (B.A.P.), particulizrement destinée à la réalisation de toitures de bâtiments industriels ou équivalents. Le produit manuEacturé selon l'invention se distingue par sa géométrie particulière, qui facilite les opérations de coulée et de finition consécutive de l'élément, ce qui permet d'obtenir un produit manufacturé entièrement fini qui peut être mis en oeuvre sans exiger d'interventions ultérieures telles que, par exemple, l'application de revêtements isolants ou imperméabilisants, ou équivalents. Ces produits, qui sont en mesure de couvrir des espaces libres même importants, peuvent être mis en oeuvre en juxtaposition ou en alternance avec des lanterneaux ou équivalents. La plaque de couverture selon l'invention est du type en Y, avec l'extrados en Eorme de canal à section constante, pour l'évacuation des eaux de pluie. Dans le secteur des produits préfabriqués, en connaSt différents types de toitures, qui sont réalisées par l'assemblage de produits de différents genres. Dans les cas des produits préfabriqués en B.A.P., il a déjà été proposé au cours des dernières années divers éléments de couverture autoporteurs, réalisés dans différentes formes. Par exemple, on connait des plaques de couverture à section en T dans lesquelles l'amie centrale constitue la poutre porteuse de l'élément tandis que les ailes assurent la fonction de couverture. On connaît aussi des plaques de couverture à section courbe ou en Y. Les problèmes qu'on rencontre dans l'tude de ce type de structures proviennent d'un coté, de la nécessité de réaliser des éléments qui, tout en étant en mesure de couvrir de grands espaces libres, soient légers et par conséquent minces et, de l'autre, de la nécessité de Limiter autant que possible la hauteur totale de l'élément. I1 faut en outre que le produit soit simple à couler et à démouler (enlèvement des coffrages), pour éviter les complications excessives dans la roalisation des coffrages et des moules. Toutefois, il est évident que toutes ces conditions exigées sont difficilement conciliables, de sorte que, dans la réalisation des structures actuellement connues, on est nécessairement conduit à adopter un compromis qui permet d'obtenir un produit valable, sans avoir d'incidence excessive sur les coûts de production. C'est dans ce secteur qu intervient la présente invention, laquelle propose une plaque de couverture autoporteuse préfabriquée, qui se distingue par la conformation particulière de ses parties, qui permet d'obtenir un produit de dimensions et de poids limités mais qui est également en mesure de couvrir des grands espaces libres et qui est simple à couler et à démouler grâce à la forme particulière de sa section. Ces buts ainsi que d'autres sont atteints par une plaque de couverture en Y à extrados de section constante sur toute sa longueur, et dans lequel l'amie centrale présente une hauteur variable de manière que la distance séparant le barycentre de la section de celui des forces de précontrainte soit à son minimum dans la zone proche des appuis et croisse au fur et à mesure qu'on se rapproche du milieu, où le moment fléchissant prend sa valeur maximum. Cette caractéristique de l'invention ainsi que d'autres ressortent plus clairement de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et en se reportant en particulier aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une vue de côté d'une plaque de couverture selon l'invention, mise en oeuvre les figures 2 et 3 sont respectivement une coupe prise a proximité de la tête et une coupe prise au milieu de la plaque de couverture selon l'invention la figure 4 est une vue de côté de la partie de tête de la plaque de couverture la figure 5 est une vue de dessous de la plaque de couverture de la figure 4 la figure 6 est une coupe partielle d'une couverture ou toiture réalisée avec les plaques de couverture selon l'invention la figure 7 représente un détail de la figure 6 la figure 8 représente schématiquement un moule pour la production de la plaque de couverture selon l'invention. Sur les dessins, la plaque de couverture selon l'invention présente une section en Y possédant une âme centrale 1 et une paire d'ailes 2 qui se terminent aux extrémités par un bord renfle 3. (nervures latérales). Les ailes sont à pente constante, de même que la section de l'extrados du produit est elle aussi constante, ceci de manière à faciliter les opérations de coulée et de finition ultérieure de l'élément. Les deux nervures latérales 3 assurent, outre la fonction d'éléments de renforcement, également la fonction d'éléments de retenue pour une couche de matière isolante 4 (figure 7) qui est appliquée directement en usine d'une façon connue, puis recouverte d'un revête ment imperméabilisant 5. On réalise de cette façon, au niveau de l'extrados, un canal triangulaire pour l'évacuation des eaux pluviales qui sont conduites aux extrémités du produit et, la, recueillies dans une gouttière. Ru droit des appuis, est formée une paroi ou un élément de bute de tête 6. x la base de la paroi 6, est formé un cordon raidisseur 7 qui est d'une seule pièce avec l'âme 1. L'âme 1 présente deux zones d'extrémité ou de tête, désignées par 3 et 8', qui sont inclinées et raccordées par une partie centrale 9, horizontale (figures 1 et 8). Dans l'âme 1, sont disposés les câbles de précontrainte 10, qui ont une allure rectiligne. Xvec cette forme, on obtient deux avantages. Tout d'abord, la distance entre le barycentre de la section et celui des forces de précontrainte (figure res 2 et 3) est à son minimum à proximité des appuis, où les effets de la précontrainte sont négatifs, et elle augmente dans la région du milieu, qui subit le moment fléchissant maximum, et où les effets de l'excentricité de la précontrainte sont favorables. On obtient en outre un produit manufacturé dont la partie centrale est de section constante, de sorte que, lorsqu'on a à modifier la longueur de la plaque, les opérations de modification du coffrage sont facilitées, puisqu'il suffit d'enlever une des parties de tête et d'intercaler entre cette partie et l'autre un élément complémentaire de longueur appropriée, ce qui est au contraire impossible à réaliser avec les produits dont la section varie sur toute la longueur de l'axe. En effet, dans le cas selon l'invention, étant donné que la partie centrale possède une section constante, il est possible de réaliser un nombre limité de piè- ces complémentaires ayant des longueurs différentes et de les combiner entre elles de diEférentes façons pour obtenir la longueur voulue. Ceci est au contraire impossible à réaliser avec le produit connu dont la partie suporieure est in clinée. Les plaques de couverture selon l'invention sont mises en oeuvre en les appuyant sur les poutres de support 11 (figure 1) et on peut les disposer juxtaposées les unes aux autres, en réalisant ainsi une couverture continue, ou encore les écarter les unes des autres et les raccorder par des lanterneaux 12 ou éléments équivalents en matière transparente, pour assurer l'éclairage de l'espace sous-jacent. Selon une caractéristique avantageuse, des attaches appropriées sont prévues dans les nervures 3 des ailes pour la fixation desdits lanterneaux. Les grands avantages de la plaque de couverture selon l'invention apparaissent clairement à la lecture de ce qui précède, avantages qui peuvent être résumés comme suit - extrados à section constante sur tout le développement du produit, de manière à faciliter les opérations de coulée et de finition de l'élément - variation de la géométrie de la plaque de couverture le long de son axe de manière que, avec des câbles de précontrainte rectilignes, la distance entre le barycentre de la section et celui de la précontrainte soit ì son maximum au milieu et à son minimum à proximité des appuis - variation de la géométrie longitudinale de l'élément de manière que celui-ci se présente avec une section variable aux extrémités et une section constante au milieu, de manière que les variations de longueur du produit puissent être obtenues simplement en intervenant sur la partie centrale section constante, les opérations de modification du coffrage restant ainsi faciles à réaliser. Naturellement, les dimensions, ainsi que les matériaux utilisés, peuvent varier en fonction des conditions d'emploi. REVENDICTIONS 1. Plaque de couverture autoporteuse, préfabri quée, en béton armé précontraint, du type en Y, caractérisée en ce qu'elle comprend deux parties de tête (8 et 8') raccordées par une partie centrale (9) de section constante. 2. Plaque de couverture selon la revendication 1, caractérisée en ce que son extrados est à section constante sur toute la longueur du produit. 3. Plaque de couverture selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte une variation de la géométrie du produit le long de son axe qui est telle que la distance entre le barycentre de la section et le barycentre des forces de précontrainte, avec des câbles de précontrainte rectilignes (10), soit à son minimum à proximité des appuis et à son maximum au milieu. 4. Plaque de couverture selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend - une âme centrale (1) présentant des extrémités de tête (8) inclinées - une zone centrale (9) raccordée auxdites extrémités de tête (8), horizontale et de section constante, et - deux ailes (2) ayant une inclinaison constante sur toute la longueur de l'axe du produit. 5. Plaque de couverture autoporteuse selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, le long de ses bords latéraux, des nervures (3) destinées à assurer, outre la fonction de raidissement de la structure, la fonction de parois de retenue pour une couche de matière isolante qui devra être appliquée sur l'extrados. 6. Plaque de couverture selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'à leurs extrémités, les ailes (2) se raccordent à des cordons d'appui (7) qui prennent appui sur les poutres (11) de support de la plaque, de manière à constituer des éléments de fermeture des têtes.