Brevet FR2712004A1 — publié le 19950512

"Plancher comportant une dalle en béton et procédé de construction s'y rapportant" La présente invention concerne un plancher comportant une dalle en béton. Elle vise également un procédé de réalisation d'un tel plancher. Les planchers sont généralement construits conformément à l'un des deux types suivants. Selon un premier type, on installe des poutrelles, par exemple métalliques, à profil en forme de "T" renversé. Afin de constituer un niveau horizontal continu avec les poutrelles, on met en place entre celles-ci des hourdis en matériaux légers présentant des évidements Une chape en béton éventuellement armée d'un treillis est ensuite construite, qui est supportée par les poutrelles et les hourdis. Néanmoins, ce type de plancher présente des inconvénients importants. Sa construction est longue. la masse de matériaux mise en oeuvre est considérable de sorte que la structure finale est lourde et nécessite des moyens de support conséquents. L'isolation acoustique de ce plancher se révèle médiocre. Le parement de sous-face n'est pas facile à fixer. Pour la construction d'un second type de plancher, on commence par installer un coffrage ouvert en partie supérieure, en étayant le coffrage depuis un niveau inférieur réalisé précédemment. On coule ensuite sur le coffrage une dalle en béton armée d'un treillis. Après durcissement, on enlève les étais et on ôte le coffrage. Dans ce cas encore, la masse de matériau utilisée est considérable et l'isolation acoustique n'est pas satisfaisante. De plus, des chutes de pièces ou de matériaux peuvent survenir lors de l'opération de décoffrage de sorte que la sécurité de ce type de réalisation n'est pas satisfaisante. Pour ces deux types de plancher, il est connu d'améliorer l'isolation acoustique en disposant sur la dalle porteuse une couche de matériau dissipateur d'énergie sur lequel est disposée une chape en béton. La configuration masse-ressort-masse permet d'obtenir une bonne atténuation acoustique mais alourdit encore la structure et allonge le temps de construction. C'est pourquoi la présente invention vise à pallier à ces inconvénients en proposant un plancher de construction rapide et simple et qui présente intrinsèquement une très bonne isolation acoustique pour une masse relativement faible. La présente invention vise donc un plancher comportant une dalle en béton armé d'un treillis. Selon l'invention, ce plancher est caractérisé en ce qu'il comprend au-dessous de la dalle un coffrage perdu dont la structure de paroi est constituée d'une plaque de métal ajourée rigidement reliée à la dalle. Par "structure de paroi", on entend la partie de la paroi qui assure la rigidité de celle-ci et encaisse les contraintes mécaniques auxquelles la paroi est soumise lors de la mise en oeuvre du béton. Eventuellement, une autre partie de la paroi peut assurer d'autres fonctions telles que l'étanchéité. Avant la coulée du béton, des étais sont mis en place pour soutenir le coffrage par sa partie inférieure. Ce coffrage perdu permet de construire un plancher en mettant en oeuvre une structure légère, peu couteuse et facile à manier. Le coffrage étant perdu à l'issue de la construction du plancher, aucun décoffrage n'est effectué ce qui améliore la sécurité de la phase de construction. Lors de la mise en place du béton, la plaque ajourée permet l'évacuation d'une partie de l'eau excédentaire introduite dans la composition du béton pour faciliter sa coulée. Cette diminution de l'eau excédentaire diminue sensiblement le phénomène de retrait générateur de fissurations et augmente la résistance à la compression du béton. Au demeurant, les avantages procurés par le plancher selon l'invention apparaîtront encore plus nettement dans l'énoncé qui va suivre de versions préférées de réalisation de l'invention. Suivant une version avantageuse de l'invention, la plaque est munie de raidisseurs. Bien que légère, la plaque de métal ajourée ainsi renforcée par des raidisseurs présente d'excellentes propriétés mécaniques qui la rendent parfaitement adaptée pour la construction de planchers selon l'invention lui permettant de supporter une masse importante de béton lors de la coulée en évitant les déformations, et participe après prise du béton à la résistance de la dalle. Suivant une version préférée de l'invention, la plaque présente des ouvertures juste inférieures aux dimensions des plus petits des gros agrégats et constitue la face inférieure de la dalle en béton. Cette version permet de couler le béton directement sur le coffrage. Les petits agrégats du béton de même que l'eau excédentaire, s'échappent par les ouvertures de la plaque ajourée. Cependant, les gros agrégats du béton sont bloqués dans le coffrage en raison du choix des dimensions des ouvertures, le mélange de petits agrégats et de ciment restant accroché aux gros agrégats. La dalle de béton ainsi obtenue présente d'excellentes propriétés mécaniques ce qui autorise, en ce qui concerne la résistance, à donner à la dalle une épaisseur moins importante que les épaisseurs couramment pratiquées et permet ainsi de réduire encore le poids et le coût de l'ensemble. On obtient notamment, en masse, d'excellents rapports eau/ciment. Le mortier venant enrober les mailles de la plaque ajourée, celle-ci apporte une régularisation de la fissuration (armature antifissuration). L'utilisation de coffrage perdus similaires est décrite dans les demandes de brevet français nO 91 13192 et 92 07042, cette utilisation visant la réalisation de parois verticales autoporteuses. Néanmoins le demandeur a constaté que le type de coffrage précité pouvait être très avantageusement adapté pour la construction de planchers. Suivant une autre version préférée, la face supérieure des raidisseurs supporte une couche continue de matériau résilient perméable à l'eau qui sert d'appui à la masse de béton mise en oeuvre tant que le durcissement n'est pas effectif. Dans cette version, on met en place la plaque ajourée munie de raidisseurs et d'une couche de matériau dissipateur d'énergie disposée contre les raidisseurs. Cette couche sert alors de fond de moule pour la coulée du béton. L'eau excédentaire est évacuée à travers la couche de matériau dissipateur d'énergie. De plus, une partie des plus petits agrégats du béton pénètre sur une faible épaisseur dans le matériau dissipateur d'énergie en enrobant la face supérieure de celui-ci. On réalise donc un contact intime, sur toute la surface entre la dalle et le matériau dissipateur d'énergie sous-jacent qui contribue à produire une très bonne isolation acoustique par amortissement. De plus, l'épaisseur située entre la plaque ajourée et la face inférieure du matériau dissipateur d'énergie, comprenant les raidisseurs, n'est pas comblée et constitue une lame d'air améliorant encore l'isolation acoustique. En effet, les ondes sonores arrivant sur la face inférieure du plancher sont d'abord filtrée par la plaque de métal dont les ouvertures auront pu être obturée par exemple avec un parement. La lame d'air réalise ensuite un deuxième filtrage. Un troisième filtrage a lieu dans la couche de matériau dissipateur d'énergie par exemple s'il s'agit d'un matériau fibreux. Parmi les ondes issues de ces trois filtrages, une partie de ces ondes est réfléchie par la dalle et subit une nouvelle atténuation dans le matériau résilient. Enfin, la partie résultante des ondes, très faible, est presque complètement arrêtée à l'intérieur de la dalle. Le plancher ainsi réalisé présente également une très bonne isolation thermique. Suivant une version avantageuse de l'invention, le plancher comprend des pattes d'ancrage fixées aux raidisseurs , s'étendant à travers le matériau dissipateur d'énergie et dont une partie dépassant de la face supérieure de la couche de matériau dissipateur d'énergie est noyée dans la dalle. Ces pattes permettent de relier la plaque à la dalle lors de la coulée du béton. Suivant une version avantageuse de l'invention, les pattes d'ancrage sont constituées d'un matériau mauvais conducteur de la chaleur. On obtient ainsi une excellente isolation thermique en évitant la création d'un pont thermique entre la plaque métallique et la dalle. Suivant une version avantageuse de l'invention dans laquelle les raidisseurs sont parallèles entre eux, le plancher comprend entre les raidisseurs adjacents des garnitures en contact avec la plaque ajourée et la face inférieure de la couche de matériau dissipateur d'énergie. Ces garnitures assurent une planéité convenable à la face inférieure du plancher lors de la coulée du béton en prenant appui sur la plaque ajourée et sous le matériau dissipateur d'énergie. Les garnitures permettent aussi de projeter un enduit ou un support de fixation comme du ciment sur la face inférieure du plancher en préalable à la mise en place d'un parement. L'accrochage de cet enduit est facilité par la structure ajourée de la plaque métallique. Les garnitures évitent une projection excessive de produit à l'intérieur de la plaque ajourée sous le matériau dissipateur d'énergie en préservant la lame d'air précitée. Suivant une version avantageuse de l'invention, le plancher comprend un parement sur sa face extérieure inférieure, ce parement étant fixé à des points de la plaque situés entre les raidisseurs. Lorsque le parement est fixé à la plaque entre les raidisseurs alors que la plaque est soutenue en d'autres points par les raidisseurs solidaires de la dalle, la plaque ajourée joue le rôle d'un ressort reliant le parement aux raidisseurs. L'ensemble plaque-raidisseursdissipateurs d'énergie-dalle constitue alors une structure du type ressort-masse-ressort-masse qui assure une très bonne isolation acoustique. Suivant une version avantageuse de l'invention, la plaque est constituée d'une feuille de métal déployé. Cette feuille fournit une plaque présentant une grande densité d'ouvertures dont les dimensions peuvent par ailleurs être facilement choisies, la rendant particulièrement adaptée dans le cadre de la présente invention. La présente invention vise encore un procédé de réalisation d'un plancher comprenant une dalle en béton armé d'un treillis. Selon l'invention, le procédé met en oeuvre un coffrage perdu dont la structure de paroi inférieure est constituée d'une plaque de métal ajourée rigidement reliée à la dalle après durcissement de celle-ci. Les avantages procurés par ce procédé correspondent sensiblement à ceux-énoncés ci-dessus pour le plancher selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description qui va suivre de deux modes préférés de réalisation. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non-limitatifs: - La figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un plancher selon un premier mode de réalisation de l'invention: - La figure 2 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un plancher selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; et - La figure 3 est une vue de détail de la feuille de métal déployé. La figure 1 présente un premier mode de réalisation du plancher selon l'invention. Le plancher 1 comporte une dalle 2 en béton armé d'un treillis 3. Comme il est bien connu, le treillis 3 comprend des armatures métalliques rectilignes soudées perpendiculairement entre elles pour constituer un quadrillage. Le plancher 1 comprend au-dessous de la dalle 2 un coffrage perdu 4 dont la structure de paroi est constituée d'une plaque de métal ajourée 5 rigidement reliée à la dalle 2. La plaque 5 est constituée d'une feuille de métal déployé dont la figure 3 représente un détail. Une telle plaque ajourée est classique. Par ailleurs, la plaque 5 est munie de raidisseurs 6. Les raidisseurs 6 sont parallèles entre eux et sont fixés à la face supérieure de la plaque 5, par exemple par agrafage. Les raidisseurs 6 sont constitués de métal plié. Le treillis 3 est fixé à la face supérieure des raidisseurs 6. Pour réaliser le plancher 1, on commence par disposer la plaque ajourée 5 munie de raidisseurs 6 à l'endroit prévu pour la construction du plancher, en étayant la plaque 5 par sa face inférieure depuis le niveau horizontal inférieur, par exemple le sol ou un plancher déjà réalisé. Un tel dispositif d'étayage est classique et ne sera pas détaillé ici. La plaque 5 présente des ouvertures 7 juste inférieures aux dimensions des plus petits des gros agrégats du béton destiné à être coulé. La plaque 5 constitue ici la face inférieure de la dalle 2 en béton et on coule le béton directement sur le coffrage ainsi constitué. L'eau excédentaire s'échappe à travers les ouvertures de la plaque ajourée 5. Néanmoins les ouvertures 7 empêchent la sortie des gros agrégats. A mesure de l'évacuation de l'eau et des petits agrégats, les gros agrégats s'organisent pour constituer une structure compacte comme précité. Le séchage du béton se poursuit par les faces supérieure - libre - et inférieure - ajourée - du coffrage. Au cours du durcissement, les petits agrégats du béton enrobent les ouvertures de la plaque ajourée de sorte que la structure de celle-ci n'est plus visible. La plaque a néanmoins été représentée schématiquement sur la figure 1 pour des raisons de clarté. Sous la face inférieure du plancher, on peut disposer un parement d'un type quelconque non représenté. Le plancher selon ce mode de réalisation est de construction facile et relativement rapide. La figure 2 présente un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le plancher 10 comprend une plaque ajourée 5 munie de raidisseurs semblable à celle du plancher 1. Dans ce deuxième mode, la face supérieure des raidisseurs 6 supporte une couche continue de matériau 11 dissipateur d'énergie perméable 11, par exemple de la laine de roche, qui sert d'appui à la dalle en béton 12. Sur cette couche de matériau dissipateur d'énergie, on peut disposer une nouvelle plaque de métal déployé 30 ou le coffrage 4 précité, afin de protéger le matériau dissipateur d'énergie durant les travaux avant la coulée du béton et pour limiter encore les fissurations lors du durcissement. Autrement dit, le plancher 10 est construit de la façon suivante. On dispose la plaque de métal ajourée munie de raidisseurs 6 et de la couche de matériau dissipateur d'énergie 11 et au besoin de la deuxième couche de matériau résilient précité. On dispose également le treillis 19 à la distance souhaitée du matériau dissipateur d'énergie. C'est sur la couche de matériau dissipateur d'énergie que l'on coule le béton, cette couche servant ici de fond de coffrage. L'eau excédentaire incluse dans le béton est évacuée à travers la couche perméable 11 puis par les ouvertures 7 de la plaque 5. L'évacuation de l'eau excédentaire permet d'éviter les phénomènes de retrait lors du durcissement du béton et d'augmenter la résistance à la compression du béton. Une fraction des plus petits agrégats pénètre la surface du matériau dissipateur d'énergie, ce qui assure un contact intime entre la dalle et le matériau dissipateur d'énergie. Elle pénètre aussi la deuxième couche éventuelle de matériau résilient. Le plancher 10 comprend encore des pattes d'ancrage 15 fixées par leur partie inférieure par clipsage aux raidisseurs 6. Les pattes 15 s'étendent à travers le matériau dissipateur d'énergie 11 de sorte qu'une partie des pattes dépassant de la face supérieure de la couche de matériau dissipateur d'énergie est noyée dans la dalle 12 après coulée de celle-ci. Les pattes d'ancrage 15 sont constituées d'un matériau mauvais conducteur de la chaleur, par exemple une matière plastique, afin de ne pas générer de pont thermique entre la plaque 5 et la dalle 12. Le plancher comprend entre les raidisseurs adjacents 6 des garnitures 16 en contact avec la plaque ajourée 5 et la face inférieure de la couche de matériau dissipateur d'énergie 11. Les garnitures 16 s'étendent d'un raidisseur 6 à l'autre. Les garnitures 16 sont ici constituées de plaques, par exemple en plastique, profilés en accordéon. Elles constituent des entretoises en contact avec la plaque 5 et la couche de matériau dissipateur d'énergie 11 qui permettent de maintenir la planéité de cette dernière malgré le poids du béton. Le plancher 10 comprend un parement 17 sur sa face extérieure inférieure, ce parement étant fixé à des points 18 de la plaque 5 situés entre les raidisseurs 6. De la sorte, la plaque 5 constitue un ressort reliant le parement 17 et les raidisseurs 6 qui contribue à améliorer l'isolation acoustique de l'ensemble, suivant une configuration masse ressort masse. Ce plancher assure une très bonne isolation acoustique et thermique. Dans les deux modes de réalisation décrits ici, l'épaisseur de la dalle est environ de 20 cm, celle de la couche de matériau résilient de 5 cm et celle des raidisseurs de 2 cm. Dans l'un ou l'autre de ces deux modes, on peut disposer au-dessus de la dalle une couche de matériau dissipateur d'énergie, elle-même surmontée d'une chape en béton pour constituer une chape flottante sur le plancher et améliorer encore l'isolation de l'ensemble. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications et améliorations sans sortir du cadre de celle-ci. Notamment, on pourra utiliser des matériaux dissipateurs d'énergie de divers types. On pourra aussi varier les dimensions relatives des éléments constituant les planchers, les épaisseurs représentées sur les figures étant seulement indicatives. REVENDICATIONS 1. Plancher (1;10) comportant une dalle (2;12) en béton armé d'un treillis (3;19), ce plancher étant caractérisé en ce qu'il comprend au-dessous de la dalle un coffrage perdu dont la structure de paroi est constituée d'une plaque de métal ajourée (5) rigidement reliée à la dalle (2;12). 2. Plancher selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (5) est munie de raidisseurs (6). 3. Plancher selon la revendications 2 , caractérisé en ce que la plaque (5) présente des ouvertures (7) juste inférieures aux dimensions des plus petits des gros agrégats et constitue la face inférieure de la dalle (2) en béton. 4. Plancher selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que la face supérieure des raidisseurs (6) supporte une couche continue de matériau dissipateur d'énergie (11) perméable à l'eau qui sert d'appui à la masse de béton (12) mise en oeuvre tant que le durcissement n'est pas effectif. 5. Plancher selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des pattes d'ancrage (15) fixées aux raidisseurs (6), s'étendant à travers le matériau dissipateur d'énergie et dont une partie dépassant de la face supérieure de la couche de matériau dissipateur d'énergie (11) est noyée dans la dalle (12). 6. Plancher selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pattes d'ancrage (15) sont constituées d'un matériau mauvais conducteur de la chaleur. 7. Plancher selon la revendication 4 à 6, les raidisseurs (6) étant parallèles entre eux, caractérisé en ce qu'il comprend entre les raidisseurs adjacents des garnitures (16) en contact avec la plaque ajourée (5) et la face inférieure de la couche de matériau dissipateur d'énergie (11). 8. Plancher selon la revendication 7, caractérisé en ce que les garnitures (16) s'étendent d'un raidisseur à l'autre. 9. Plancher selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un parement (17) sur sa face extérieure inférieure, ce parement étant fixé à des points (18) de la plaque (5) situés entre les raidisseurs (6). 10. Plancher selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la plaque (5) est constituée d'une feuille de métal déployé. 11 Procédé de réalisation d'un plancher (1;11) comprenant une dalle (2;12) en béton armé d'un treillis (3;19) ; caractérisé en ce que le procédé met en oeuvre un coffrage perdu dont la structure de paroi inférieure est constituée d'une plaque de métal ajourée (5) rigidement reliée à la dalle après durcissement de celleci. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la plaque (5) est munie de raidisseurs (6). 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le béton est coulé dans le coffrage sur la plaque (5), celle-ci présentant des ouvertures (7) juste inférieures aux plus petits des gros agrégats du béton. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - disposer une couche continue de matériau dissipateur d'énergie (11) perméable à l'eau sur la face supérieure des raidisseurs (6); et - couler sur cette couche la masse (12) de béton. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à fixer aux raidisseurs (6) des pattes d'ancrage (15) traversant le matériau dissipateur d'énergie (11) de sorte qu'une partie de ces pattes dépassant la face supérieure de la couche de matériau dissipateur d'énergie soit noyée dans la dalle (12) lors de la coulée du béton. 16. Procédé selon l'une des revendication 14 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à installer un parement (17) sur la face extérieure inférieure du plancher (11) en fixant ce parement à des points (18) de la plaque situés entre les raidisseurs (6). 17. Procédé selon l'une des revendications 11 à 16,, caractérisé en ce qu'on utilise pour la plaque (5) une feuille de métal déployé.