Brevet FR2660345A1 — publié le 19911004

L'invention concerne une dalle de plancher qui peut être avantageusement conçue sous forme fabriquée industriellement en usine. Elle vise à proposer une dalle présentant deux faces principales entre lesquelles une isolation essentiellement thermique est obtenue. A cet effet, la dalle de plancher comprend deux dalles inférieure et supérieure en béton lourd, une couche isolante en un matériau léger et thermiquement isolant intercalée entre les deux dalles, et une armature comprenant deux treillis plans, s'étendant respectivement dans les deux dalles sur sensiblement toute une surface de celles-ci et au moins deux poutrelles distantes l'une de l'autre, s'étendant entre les dalles et coopérant avec chacune d'elles sur sensiblement toute une longueur de celles-ci, chaque poutrelle étant noyée entre les deux dalles, dans un enrobage en un matériau léger et thermiquement isolant. Ainsi, l'isolation principale entre les deux dalles supérieure et inférieure est obtenue par l'interposition de la couche isolante. Le Demandeur a notamment découvert qu'une liaison en béton lourd entre les deux dalles tétait pas indispensable, liaison qui réaliserait un pont thermique important entre les dalles compte tenu de la nature peu isolante de ce béton, et qui par ailleurs alourdirait la dalle de plancher. Il existe certes une liaison entre ces deux dalles. Toutefois, dans la liaison selon l'invention, seules les poutrelles sont susceptibles de créer de tels ponts thermiques car le matériau dans lequel elles sont noyées est lui, thermiquement isolant.Or les ponts thermiques créés par les poutrelles peuvent être rendus négligeables si celles-ci présentent une structure suffisamment ajourée. De plus, la liaison selon l'invention n'alourdit pas sensiblement la dalle de plancher. Selon une première forme de réalisation de l'invention, ledit enrobage comprend ladite couche isolante qui s'détend de façon continue entre les deux dalles de façon à noyer les poutrelles. Afin de mieux protéger les poutrelles contre la corrosion, il peut s' avérer utile de réaliser leur enrobage par surmoulage d'un matériau insolant, différent de celui constituant la couche isolante. On obtient ainsi une liaison intime entre les poutrelles et l'enrobage. Un autre avantage est que cet enrobage peut être réalisé si nécessaire avant la fabrication de la dalle de plancher sandwich dans son ensemble. Encore un autre avantage est que l'on peut choisir la nature du matériau d'enrobage indépendamment de celle du matériau constituant la couche isolante. Selon un second exemple, ledit enrobage comprend une bande de matériau plastique à structure cellulaire intercalée dans la couche isolante. Avantageusement ledit enrobage comprend une bande de polyuréthanne expansé, matériau qui procure une très bonne isolation thermique. Dans le cas où il apparaît nécessaire de renforcer la résistance à la compression de la dalle supérieure sans augmenter son épaisseur ou la section du treillis qui est noyé dans celle-ci, cette dalle porte avantageusement, en saillie sur une face tournée vers la couche isolante et en face de chaque poutrelle, un gousset de béton lourd s'étendant le long de la poutrelle et dans lequel est noyée une partie de celle-ci, ce gousset s'étendant sur une partie seulement de l'épaisseur de la couche isolante. Puisqu'un tel gousset ne rejoint pas la dalle inférieure, il n'affecte pas la qualité de l'isolation thermique. I1 constitue une nervure de raidissement de la dalle supérieure. Selon une forme préférée de réalisation, chaque poutrelle comprend un treillis présentant une section transversale en forme de V renverse. Avantageusement, la couche isolante comprend du polystyrène expansé. Dans certains cas, notamment dans celui où l'enrobage des poutrelles n'est pas intimement lié à cellesci, il peut s'avérer utile de renforcer la résistance des poutrelles vis-à-vis de ltenvironnement extérieur. A cet effet chaque poutrelle porte un revêtement anti-corrosion. D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de quelques formes de réalisation préférées mais non limitatives, en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'une dalle de plancher sandwich selon l'invention, présentant une face latérale en coupe transversale la figure 2 est une vue en perspective d'une partie de l'armature métallique incluse dans la dalle de la figure 1, et les figures 3 à 5 sont des coupes transversales partielles d'une dalle selon trois variantes respectives de réalisation. La dalle de plancher sandwich représentée sur la figure 1 comprend une dalle inférieure 1 et une dalle supérieure 2 en béton de gravillons et une couche isolante 3 telle qu'une couche de polystyrène expansé interposée entre les deux dalles pour assurer essentiellement une isolation thermique et un allègement de la dalle de plancher sandwich. La couche isolante pourra aussi être constituée de laine de verre ou de roche, pré-comprimée. La dalle supérieure 2 porte, sur une face en contact avec la couche isolante 3, deux surépaisseurs ou goussets 7, 8 de section rectangulaire, disposés à distance de deux bords opposés 14, 15 de la dalle de plancher sandwich et s'étendant parallèlement à ceux-ci. Ces goussets 7, 8 s'étendent sur une hauteur égale par exemple au tiers de l'épaisseur de la couche isolante 3, dans deux gorges correspondantes 9, 10 pratiquées dans la couche isolante 3. ces goussets ont pour but de rigidifier la dalle supérieure. En pratique, la couche isolante comprend trois bandes juxtaposées 3a, 3b, 3c qui sont en contact selon deux surfaces de contact 17, 18 disposées en face des goussets 7, 8. Le béton utilisé pour les dalles est un béton lourd, dont la densité est d'environ 2400 kg/m3 et dont la résistance mécanique est d'environ 350 bar/cm2. Dans chacune des dalles en béton 1,2 est noyé un treillis plan anti-retrait 4,5 constitué de fils d'acier 6 croisés et soudés entre eux.Pour plus de clarté, seul le treillis 4 de la dalle inférieure 1 est représenté sur la figure 2. Les treillis s'étendent sensiblement sur toute la surface des dalles et occupent, dans l'épaisseur des dalles, une position qui est déterminée par les calculs. La dalle de plancher sandwich comprend encore au moins deux poutrelles 11, 12 de section en forme de V renversé, constituées de fils d'acier. Chaque poutrelle comprend (figure 2) trois fils droits 13 parallèles, disposés en triangle et réunis deux à deux par soudure au moyen de deux fils 16 s'étendant en zig-zag entre deux fils droits 13. Les poutrelles 11, 12 sont en nombre égal au nombre de goussets 7, 8 de la dalle supérieure 2 et elles sont alignées avec ceux-ci de sorte que leur partie supérieure comprenant un unique fil droit 13 soit noyée dans un gousset. Les poutrelles 11, 12 s'étendent entre les deux treillis 4, 5 et leur hauteur correspond sensiblement à la distance séparant les deux treillis 4, 5. Elles ont une largeur maximale correspondant sensiblement à la largeur des goussets 7, 8. En variante, les poutrelles pourront présenter une section en forme différente, par exemple en I ou en T. Elles pourront être constituées d'une tôle suffisamment ajourée pour limiter sa conductibilité thermique. Eventuellement, les poutrelles 11, 12 sont traitées de façon à les protéger de la corrosion, notamment dans une région de celles-ci traversant la couche isolante. Les treillis 4, 5 et les poutrelles 11, 12 qui, dans cet exemple, sont réalisés en métal, pourraient être réalisés en tout autre matériau procurant un effet de raidissement et de résistance en traction équivalent, tel que des fibres synthétiques en polyamide ou carbone. On notera que les treillis 4, 5 et les poutrelles 11, 12, reliés entre eux par du béton lourd, constituent ensemble une cage rigide procurant la résistance nécessaire à une utilisation de la dalle sandwich en tant que plancher. La face inférieure de la dalle inférieure 1 est soit lisse et prête à peindre, soit traitée pour présenter un effet décoratif. La face supérieure de la dalle supérieure 2 est traitée en fonction du revêtement de sol prévu par le cahier des charges de la construction de façon que la dalle de plancher sandwich soit livrée prete à finir sur chantier ou l'finie en usine". La dalle de plancher sandwich est délimitée par les deux bords 14, 15 précités et deux autres bords non représentés sur les figures, perpendiculaires aux précédents. Chaque bord comporte un sillon longitudinal 20 de section trapézoïdale permettant le clavetage de la dalle avec d'autres dalles ou avec des murs sur chantier. Ce sillon 20 s'étend dans toute l'épaisseur de la dalle supérieure 2 et dans une partie de l'épaisseur de la couche isolante 3. Lorsque la dalle de plancher sandwich est destinée à être montée dans des régions sismiques, sa dalle supérieure 2 présente des bords crantés. La dalle de plancher sandwich comporte par ailleurs tous les évidements fonctionnels, inserts et boucles de levage nécessaires et connus en eux-mêmes. En variante à la forme de réalisation de la figure 1, la hauteur des goussets 7, 8 portés par la dalle supérieure 2 pourra être augmentée sensiblement, dans le cas où l'on souhaite rigidifier davantage cette dalle sans en augmenter l'épaisseur au détriment cependant de l'isolation thermique entre la dalle supérieure et la dalle inférieure. Toutefois, les goussets ne devront pas s'étendre jusqu'à rejoindre la dalle inférieur 1 afin de ne pas constituer un pont thermique entre les deux dalles. A l'inverse, les goussets pourront aussi être supprimés dans le cas où les efforts à supporter par la dalle de plancher sandwich sont moins importants ou si la section des fils métalliques ou l'épaisseur des dalles compensent l'absence de goussets. Selon la variante de la figure 3, la dalle supérieure 32 ne comporte pas de goussets. Chaque poutrelle 33 est enrobée, dans sa partie située entre les deux dalles 31, 32, dans une bande de béton léger 34 dont la densité est notamment comprise entre 200 et 800 kg/m3 et qui présente par exemple une résistance mécanique de l'ordre de 20 bars/cm2 . Cette bande est de section sensiblement rectangulaire, notamment en forme de trapèze renversé, et s'étend en hauteur d'une dalle 31 à l'autre 32 et en largeur sur une distance correspondant sensiblement à la largeur maximale de la poutrelle 33. Compte-tenu du fait que le béton léger est un isolant thermique médiocre en comparaison avec le polystyrène expansé, on évitera de concevoir cette bande de béton léger sous la forme d'un prolongement d'un gousset de béton lourd tel que ceux 7, 8 de la figure 1. Selon la variante de la figure 4, la dalle supérieure 42 comporte des goussets 43 identiques à ceux de la figure 1. Toutefois, une bande de polyuréthanne expansé 44 de section rectangulaire prolonge chaque gousset 43 jusqu'à la dalle inférieure 41. Ainsi, entre les deux dalles 41, 42, chaque poutrelle 45 est en partie enrobée dans du béton lourd, et en partie enrobée dans du polyuréthanne expansé. Enfin, selon la variante de la figure 5, chaque poutrelle 53 est enrobée dans une bande de polyuréthanne expansé 54 de section rectangulaire s'étendant d'une dalle 51 à l'autre 52. Le polystyrène et le polyuréthanne mentionnés précédemment pourront être remplacés par d'autres produits expansés présentant une isolation thermique comparable. La dalle de plancher sandwich selon l'invention peut être fabriquée de la façon suivante. On dispose au fond d'un moule horizontal le treillis 4 et les poutrelles 11, 12, ces dernières étant fixées au treillis. Dans le cas des figures 4 et 5, les bandes de polyuréthanne expansé 44, 54 sont de préférencee surmoulées sur les poutrelles 11, 12 avant la dépose de celles-ci dans le moule. On procède alors au coulage de béton lourd correspondant à la dalle inférieure 1 puis on le vibre. On dispose ensuite sur cette dalle les trois bandes juxtaposées 3a, 3b, 3c de la couche isolante 3 préalablement découpées dans la région des poutrelles de façon à former le cas échéant un coffrage pour les bandes de béton léger 34 et/ou les goussets en béton lourd 7, 8, 43. Dans le cas de la figure 1, les trois bandes 3a, 3b, 3c de couche isolante sont comprimées les unes contre les autres de façon que les fils des poutrelles pénètrent dans ces bandes par cisaillement de la matière isolante. Dans le cas de la figure 3, on procède au coulage des bandes 34 de béton léger. L'opération suivante consiste à disposer le treillis 5 au dessus de la couche isolante 3 et à le fixer sommairement aux poutrelles. On coule alors le béton lourd correspondant à la dalle supérieure 2 et on le vibre. La face supérieure de la dalle de plancher sandwich est ensuite parfaitement arasée. Elle est soit talochée mécaniquement dans la version "prête à finir sur chantier", soit garnie d'un revêtement approprié dans la version "finie en usine". La face inférieure, venue de démoulage, est lisse et prête à peindre. Mais elle peut être traitée en usine pour présenter un aspect décoratif. Une dalle de plancher sandwich typique présente deux poutrelles éloignées l'une de l'autre de 60 cm et éloignées des bords 14, 15 de 30 cm. La dalle inférieure a une épaisseur de 5 à 9 cm, tandis que la dalle supérieure a une épaisseur de 5 à 8 cm. La largeur des goussets de béton et des bandes de béton léger ou polyuréthanne est de 8 à 12 cm. REVENDICATIONS 1.- Dalle de plancher sandwich, caractérisée en ce qu'elle comprend - deux dalles inférieure (1) et supérieure (2) en béton lourd - une couche isolante (3) en un matériau léger et thermiquement isolant, intercalée entre les deux dalles (1, 2) ; et - une armature comprenant deux treillis plans (4, 5) s'étendant respectivement dans les deux dalles sur sensiblement toute une surface de celles-ci et au moins deux poutrelles (11, 12) distantes l'une de l'autre, s'étendant entre les dalles (1, 2) et coopérant avec chacune d'elles sur sensiblement toute une longueur de celles-ci, chaque poutrelle étant noyée, entre les deux dalles (1, 2), dans un enrobage en un matériau léger et thermiquement isolant (3, 34, 44, 54) 2.- Dalle selon la revendication 1, dans laquelle ledit enrobage comprend ladite couche isolante (3). 3.- Dalle selon la revendication 1, dans laquelle ledit enrobage comprend une bande de béton léger (34) intercalée dans la couche isolante (3). 4.- Dalle selon la revendication 1, dans laquelle ledit enrobage comprend une bande de matériau plastique à structure cellulaire (44, 54) intercalée dans la couche isolante (3). 5.- Dalle selon la revendication 4, dans laquelle ledit enrobage comprend une bande de polyuréthanne expansé (44, 54) 6.- Dalle selon 1 l'une quelconque des revendications 1, 2, 4 et 5, dans laquelle la dalle supérieure (2) porte, en saillie sur une face tournée vers la couche isolante (3) et en face de chaque poutrelle (11, 12), un gousset de béton lourd (7, 8) s'étendant le long de la poutrelle et dans lequel est noyée une partie de celleci, ledit gousset s'étendant sur une partie seulement de l'épaisseur de la couche isolante (3). 7.- Dalle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque poutrelle (11, 12) comprend un treillis présentant une section transversale en forme de V renversé. 8.- Dalle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche isolante (3) comprend du polystyrène expansé. 9.- Dalle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque poutrelle (11, 12) porte un revêtement anti-corrosion.