Brevet FR2729411A3 — publié le 19960719

FR 2729411 A3 19960719 FR 9500429 A 19950113 La présente invention concerne une dalle en béton armé, pour planchers, essentiellement de logements ou de locaux recevant du public, locaux industriels, et son installation de fabrication automatique en usine de l'industrie du béton. Il existe déjà de nombreux modèles de planchers préfabriqués répondant aux exigences techniques et réglementaires, et notamment des planchers- dalles alvéolées ( section rectangulaire avec alvéoles circulaires ou oblongs ), des pré dalles ( plaques en béton armé de grandes dimensions et d'épaisseur réduite, recevant sur chantier un béton complémentaire ), des prédalles nervurées ou rainurées ( petites nervures sur la face supérieure ). Le domaine concerné par la présente invention est donc celui des composants de planchers à sous-face plane ou rugueuse, à l'exclusion des planchers nervurés en sous-face tels que les modèles dits en Té ou en Pi ( simple ou double nervure par élément ) . Les planchers préfabriqués connus sont certes polyvalents, mais ils ne répondent pas exactement aux besoins actuels des entrepreneurs, pour certains types de bâtiments, tels que, à titre d'exemple non limitatif, les logements construits par des sous-traitants ( PME en général), de grandes entreprises nationales, qui n'ont pas de gros moyens de levage, ou pour des sites qui ne se prêtent pas à l'accès ou au montage d'une grue puissante. D'autre part, on sait que pour les logements, le respect simple, sûr et efficace de la Réglementation acoustique fait appel préférentiellement à la " Loi de masse " ( plus la masse augmente, plus l'indice d'affaiblissement acoustique de la paroi augmente ) ; autrement dit, l'adoption d'un plancher plein et massif (sans vides) de masse comprise entre 435 et 500 kilogrammes par mètre carré (soit de 18 à 21 cm de béton classique ), permet de satisfaire à la Réglementation. Pour l'entreprise moyennement équipée, la prédalle est trop lourde (1200 à 1500 Kgs par unité, à titre d'exemple ), et la dalle alvéolée de faible largeur, donc légère, ne répond pas à la loi de masse . Toutefois, lorsqu'elle est associée à une table de compression en béton, elle allie la légèreté à la manutention, à une mise en oeuvre facile ne nécessitant pas ou peu d'étais, lors de la phase de coulage de la table en béton, mais ne satisfait pas à la Réglementation acoustique pour une épaisseur raisonnable Un des buts de la présente invention est donc de conserver l'avantage des dalles alvéolées en matière de légèreté et d'inertie I ( exprimée en Cm4), au sens de la résistance des matériaux .A titre d'exemple, l'objectif obtenu avec les dalles selon l'invention correspond à un poids de moins de oOO kilogrammes pour une dalle de 6 mètres de portée, ou de 640 Kgs pour 8 mètres, avec un seul étai au coulage du béton complémentaire, alors qu'il en faut généralement 2 ou 3 pour une prédalle classique Un autre but de l'invention est de réaliser, en associant le béton de la dalle préfabriquée au béton complémentaire coulé in situ, une dalle pleine parfaitement monolithique par accrochage mécanique des deux bétons, assurant ainsi le respect de la ' Loi de NIasse ' précitée .Le passage de toutes les gaines nécessaires aux divers corps d'état est aisé Un autre but de l'invention est d'offrir un plancher coffrage résistant léger avec une sous-face adaptée aux cahiers des charges : soit une sous-face en béton brut granuleux, apte à recevoir tout type d'enduit ( plâtre par exemple), ou tout autre isolant thermique ou phonique ( flocage ) ou tout autre revêtement fixé mécaniquement ou par collage, tel que plaques de fibragglo, fibre-polystyrène, laine de roche C'est aussi un but de l'invention, grâce à une installation de fabrication automatique que l'obtenir un coût industriel inférieur à celui de la prédalle équivalente et un coût de revient global compétitif. L'invention concerne donc également une installation de fabrication automatique de dalles coffrantes nervurées, constituée d'une part d'une machine productrice comprenant une benne d'alimentation de béton, une table vibrante de grandes dimensions, un moule reversible avec noyaux extractables permettant la réalisation de la face supérieure nervurée, d'autre part un dispositif de transfert des produits moulés d'un type connu, et enfin un ensemble de séchage/étuvage du béton, d'où les produits finis sont ensuite repris par un dispositif d'évacuation de type Portique.L'installation comprend des composants tels que définis dans le brevet 75.19123 du 10.06.1975 et le certificat d'addition 8.12518 du 27.04.1978, déposant BULTE Jacques, mais en diffère par le moule et les noyaux tel qu'il est exposé plus loin L'invention concerne donc une dalle coffrante nervurée en béton armé, comportant une plaque inférieure qui contient les armatures en acier, et des nervures extradossées, de section plus ou moins importante suivant le calcul, de nombre variable, et reliées entre elles, à intervalle régulier, par des raidisseurs ou "pontages ' en béton classique, tel qu'il est représenté sur les dessins annexés à titre d'exemple non limitatif . les nervures, de hauteur variable, selon l'inertie I ( Cm4 ) nécessitée par le calcul, assurent en outre le bon monolithisme de l'ensemble du plancher fini, le ' périmètre de collage " des deux bétons d'age différent, selon le terme consacré, étant doublé, voire triplé par rapport à la prédalle plane classique . Ces nervures peuvent avantageusement créer un effet " d'anti-arrachement ' des deux bétons, de par leur forme évasée en partie haute ( grâce à des noyaux coffrants de section circulaire ou oblongue), constituant des sortes de queues d'aronde. De plus, les nervures assurent avantageusement, pendant le coulage sur chantier, le maintien en position correcte des armatures complémentaires classiques, chapeaux et treillis soudé de répartition, sans ajout de supports connus relativement coûteux Des dalles coffrantes légères nervurées, conformes à la présente invention sont illustrées à titre d'exemple non limitatif sur les figures jointes dans lesquelles - La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un plancher selon l'invention, la dalle comportant des nervures de grande hauteur. - La figure 2 est une vue en perspective de la dalle figure 1, montrant les raidisseurs en béton armé ou pontages - La figure 3 est un autre exemple de dalles, avec des nervures de moyenne hauteur, pour un plancher moins épais. mais en conservant l'effet antiarrachement - La figure 4 illustre le cas d'une dalle avec de petites nervures, pour des portées plus réduites par exemple - La figure 5 illustre une variante avec deux nervures latérales, assurant le clavetage des dalles entre elles - La figure 6 illustre une variante de la dalle figure 1, les nervures centrales étant supprimées.Cette variante peut également servir d'élément de sous-toîture industrielle recevant par exemple des bacs acier ( cahier des charges totalement différent de celui précité - La figure 7 est une vue en coupe d'un autre exemple, avec une seule nervure centrale assurant la rigidité et l'anti-arrachement grâce à sa forme. Une installation de fabrication de dalles coffrantes est illustrée sur les figures ci-jointes dans lesquelles - La figure 8 est une vue schématique en élévation de la partie productrice de l'installation. - La figure 9 est une vue en coupe transversale de la réhausse ou " négatif" permettant de réaliser les dalles de la figure 1, et montrant le dispositif d'étanchéité entre les joues ouvrantes et la réhausse. - La figure 10 est une vue générale en coupe transversale du moule et des moyens d'ouverture de celui-ci. - La figure 11 est une vue schématique en coupe longitudinale du moule, montrant le principe des noyaux extractibles cylindriques ou oblongs, les réhausses espacées et les entretoises ou peignes coffrant l'extrêmité des dalles. Une dalle coffrante légère nervurée (1) - Fig. 1 et 2, comprend essentiellement une partie inférieure ou plaque coffrante (2), d'épaisseur variable dont la sous-face (5) est rugueuse, contenant les armatures longitudinales (12) de béton armé, régulièrement espacées, et des nervures extradossées (3), ici au nombre de quatre, délimitant ainsi trois canaux ou alvéoles (6) entre nervures, qui seront remplis du béton (9), et deux zones latérales (13), assurant le clavetage entre deux dalles contigues, zones également remplies de béton (9). La forme des faces verticales latérales des dalles constitue, comme on le voit sur la figure 1, une " clé de cisaillement " évitant le "pianotage ' des dalles du plancher fini sous l'effet de surcharges libres non uniformément réparties.Les nervures (3) comportent avantageusement une partie supérieure évasée (4), créant un effet anti-arrachement " et dont la face supérieure (7) pourra être rendue rugueuse ou striée. Les nervures (3) sont reliées à intervalle régulier par des pontages ou raidisseurs (10) , armés des aciers (11), en forme de U renversé, et ancrés dans les aciers longitudinaux (12) . Ces raidisseurs ont pour but d'empêcher la déformation de la dalle dans le sens de la largeur B . Selon une disposition connue qui ne fait pas partie de l'invention, les dalles sont manutentionnées grâce à une boucle de levage en acier à chaque extrêmité de celles-ci, boucle dépassant de la nervure choisie, qui comporte un empochement, non représenté. La dalle (1) a une largeur B, 50 à 60 cm à titre d'exemple. La hauteur totale en zone courante E varie par exemple de 8 à 20 centimètres . Le béton complémentaire (9) coulé sur chantier porte l'épaisseur totale à H, généralement de 18 à 24 Cm. La table de compression d'épaisseur T, peut en face supérieure être au-dessus du niveau supérieur des raidisseurs (10), ou arasée au dit niveau. Ces raidisseurs (10) peuvent servir de niveau d'arase du béton (9) , ce qui facilite la mise en oeuvre sur chantier . Dans ce cas, le treillis soudé classique ( non représenté ), est composé de bandes de largeur de l'ordre du mètre, disposées entre les raidisseurs, largeur correspondant à l'espacement entre ceux-ci. Les armatures dites ' chapeaux " non représentées, sont mises dans les joints entre dalles, tous les B centimètres, zones repère 13, en partie supérieure .Bien entendu, les dalles seront étayées de façon classique pendant le coulage, mais, grâce à la rigidité des dalles, une seule ligue d'étais suffira en général La figure 3 illustre le cas d'une dalle de portée inférieure à celle correspondant au profil de la figure 1 Les nervures (3) peuvent être moins hautes, ce qui allège d'autant la dalle, et les raidisseurs peuvent être supprimés. L'effet anti-arrachement est conservé, grâce à la forme des nervures. On a représenté une sous-face isolante (8), à titre d'exemple une plaque de fibre styrène connue, mise en place à la fabrication sur le dessus du moule comme décrit plus loin, est fixée au moyen de pattes de fixation connues La figure 4 illustre le cas d'une dalle (1) avec plaque (2) épaisse et nervures (3) réduites en hauteur, dalle coffrante intéressante pour de petites portées de plancher. La figure illustre une variante avec seulement deux nervures latérales (3), pour le clavetage (13) des dalles entre elles, dalles plus légères, intéressantes lorsque l'étaiement n'est pas un handicap technique ou financier. On a représenté en (14 ) une gaine ou tube des corps d'état plomberie, chauffage, électricité. La figure 6 illustre une variante possible, grâce à l'installation de fabrication décrite plus loin, variante qui sort du cadre du cahier des charges des planchers à performances acoustiques. n s'agit ici d'éléments (1) de sous-toîture industrielle, à forte inertie grâce aux hautes nervures (3), sans table de compression (9). Les éléments avec nervures (3) évasés en (4) constituent le support fini des bacs de couverture t15) connus, isolants ou non, fixés rigidement sur l'extrados (7) des nervures ; le vide entre nervures peut aussi recevoir un matelas isolant complémentaire non représenté. Dans cette variante, des raidisseurs (10) peuvent être prévus ainsi que le clavetage (13) . La figure 7 est une vue en coupe d'une variante avec une seule nervure (3) centrale, assurant la rigidité et l effet anti-arrachement . On notera que cette variante est aisément manutentionnable à l'aide de pinces de levage connues L'installation comporte une machine ( fig.8) constituée essentiellement - d'une table vibrante (41), de grande longueur, 8 mètres à titre d'exemple. - d'une unité de moulage interchangeable l42). - d'une benne d'alimentation en béton (43). - d'un plâteau en acier (45) sur lequel l'élément en béton frais moulé à l'envers sera retourné ' et immédiatement déposé à l'endroit ( autant de plateaux que d'éléments à produire journellement, au minimum ). - d'une table élévatrice (46) des plateaux. - d'un dispositif de transfert des plateaux, non représenté car ne faisant pas partie de l'invention ainsi qu'une aire de stockage et d'étuvage également non représentée. L'unité de moulage (42), est constituée d'une table vibrante (30), (Fig. 9 et 10 ), comportant un fond et des profilés raidisseurs. Cet ensemble, tel que décrit dans les brevets cités, est monté mobile en rotation sur un axe (51) ( fig.8), et mu par un mécanisme à retournement (50). La benne (43), se déplace au-dessus du moule, en translation grâce à un chariot automoteur roulant sur deux rails Après bétonnage sous vibration et arasement du béton en surface, l'ensemble rotatif table (41) et moule (42), est pivoté sur l'axe (51) de 1800, de manière à amener le moule en regard du plateau de transport et de séchage (45). Les noyaux (35) coffrant les nervures (3), sont alors extraits par le dispositif comme schématisé à droite de la figure 8. Les joues du moule (31) sont ouvertes grâce à l'action des vérins hydrauliques (38) et la dalle repose sur le plateau . Après descente de celui-ci, par l'action de la table élévatrice (46), le moule peut repivoter de 1800 en sens inverse et sera prêt pour une nouvelle opération L'unité de moulage (42), objet de l'invention comprend ( fig. 8,9,10): - Le fond de moule (30), solidaire de la table vibrante (41), qui est composé d'une tôle plane horizontale, fixée sur des profilés longitudinaux, en forme d'équerre par exemple, ceux-ci recevant des bras munis de paliers coopérant avec les axes (37) de rotation des deux joues longitudinales (31) du moule.L'ouverture des joues pour le démoulage est assurée par des vérins hydrauliques (38), régulièrement espacés sur la longueur du moule, laquelle peut atteindre 8 mètres et plus Les joues peuvent comporter en partie supérieure, des réhausses boulonnées (39) qui permettent de faire varier l'épaisseur E (fiv.1) de la dalle - Sur le fond de moule (30) plan, est fixé au moyen de boulons tels que (40), une réhausse ou" négatif" (32), spécifique au profils de dalle désiré, tel que défini dans les figures 1 à 7. Cette réhausse (32) est en quelque sorte un" négatif" dont la hauteur est adaptée à la section choisie pour un type de noyau 0 35) donné . Sa face supérieure mécano-soudée comprend à titre d'exemple (fig.9) des portions semi cylindriques, entourant les noyaux (35), associées à des tôles pliées, avantageusement ' nervurées ; la réhausse est convenablement raidie en dessous par des profilés en acier Notamment sur les rives latérales, elle comporte des moyens propres à assurer la tenue d'un joint compressible d'étanchéité (34), qui étant comprimé par la joue (31) en position fermée, évite à la laitance de ciment de s'écouler pendant la séquence de vibration (Fig.9) Les réhausses ou négatifs (32) ont une longueur fixe, en général, de l'ordre de Om,80 à titre d'exemple, et elles sont séparées sur le fond de moule (30) par un espace "e" de l'ordre de 20 centimètres, ceci permettant au béton de constituer les pontages ou raidisseurs 110) armés des aciers (11). Les dalles coffrantes légères ont une longueur variable, délimitée par la position dans le moule de deux entretoises ou peignes d'extrêmité (36), reproduisant en négatif la forme désirée, et comportant les trous de passage des noyaux ( ou tubes ) (35) . On notera que suivant la longueur à fabriquer, on devra utiliser deux modèles d'entretoises ou peignes (36): - de hauteur E, lorsque l'entretoise tombe à l'aplomb d'une réhausse, - de hauteur E + épaisseur de la réhausse lorsque l'entretoise tombe dans la zone intermédiaire de longueur e On pourra avantageusement prévoir en tôle striée la face vue de la ré hausse ou négatif en contact avec le béton afin de donner au moulage une surface rugueuse favorisant l'adhérence ii) fig. 1 et 2 Nde Opératoire: a- le moule ( réhausse 32, et joues 31 en position fermée, entretoises ou peignes 36 en position ), est enduit par pulvérisation d'une huile de démoulage. b- les aciers (11) des nervures (10) sont mis en place et calés c- les noyaux (35) sont rentrés dans le moule ( flèche fig.11) en coopérant par frottement sur les parties arrondies des réhausses (32) d- les aciers longitudinaux (12) de béton armé sont calés en partie supérieure e- le bétonnage s'effectue sous vibration f- la surface est arasée, ou revêtue d un revêtement isolant tel que représenté fig.3 g- l'ensemble est pivoté à 1800. La table élévatrice (46) remonte le plateau (45) contre la surface du produit h- les noyaux sont extraits, et les joues (31) sont ouvertes par la rétraction des vérins (38) i- la table descend, supportant un plateau (45) chargé de la dalle démoulée j- le plateau est évacué k- l'ensemble (41) et (42) repivote de 1800 en sens inverse. Cette installation perfectionnée permet la réalisation de dalles de grande portée, et le changement rapide des réhausses ou " négatifs " permet une grande polyvalence, rendant le procédé très compétitif par son utilisation à plein temps. La même machine de base peut bien entendu fabriquer également des dalles alvéolées classiques L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et réalisé et l'on pourra prévoir d'autres formes de réalisation sans pour celà sortir du cadre de l'invention REVENTICATIODiS 1- Dalles coffrantes légères en béton armé (1), associées à une table de compression en béton coulée sur chantier (9), réalisant un plancher dalle pleine répondant aux critères exigentiels de la Réglementation acoustique, caractérisées en ce que les dalles (1) comportent, en-dessus de la plaque (2) inférieure coffrante, des nervures (3) à forte inertie, ayant une forme généralement évasée en partie haute (4), afin d'améliorer l'ancrage mécanique du béton préfabriqué au béton coulé sur chantier. 2- Dalles coffrantes légères en béton armé, selon la revendication (1), caractérisées en ce que les nervures longitudinales (3) sont reliées entre elles en partie haute par des pontages ou raidisseurs (10) en béton, armés d'aciers (11) régulièrement espacés, afin de rigidifier les dalles dans le sens de leur largeur. 3- Dalles coffrantes légères en béton armé, selon les revendicationsl et 2, caractérisées en ce que les nervures (3) peuvent être de nombre variable, de Une centrale à Deux latérales. ou à une multiplicité selon les exigences du projet et du calcul. 4- Dalles coffrantes légères en béton armé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que le béton de table de compression réalisant une dalle pleine peut être arasé au niveau de la face supérieure des raidisseurs (10) . 5- Dalles coffrantes légères en béton armé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que les raidisseurs servent à maintenir en partie haute de la dalle le treillis soudé anti-retrait de table obligatoire et les ' chapeaux " en acier sur appui 6- Dalles coffrantes légères en béton armé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que la masse nécessaire peut être obtenue soit par augmentation de l'épaisseur de la dalle inférieure (2), soit par augmentation de la table T, soit par augmentation des deux 7- Dalles coffrantes légères en béton armé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que la face supérieure (7) des nervures (3) est rugueuse par moulage sur une tôle striée 8- Installation de fabrication automatique de dalles coffrantes légères en béton armé, constituée d'une machine comprenant une table vibrante (41), supportant une unité de moulage (42), traversée par des noyaux extractibles (35), le moule étant associé à un mécanisme de retournement à 1800 permettant le démoulage des dalles sur des plateaux (45) amenés à niveau par une table élévatrice (46), installation caractérisée en ce que le moule comporte en partie inférieure des réhausses ou négatifs i32), démontables rapidement et fixés sur la table vibrante par des boulons (40), lesdites réhausses coopérant avec les noyaux(35), afin de réaliser le coffrage des dalles légères avec nervures (3), extradossées de hauteur et de section variable 9- Installation de fabrication de dalle selon la revendication 8 caractérisée en ce que les réhausses de longueur constante ou non, sont espacées d'une distance "e", assurant le coffrage des pontages ou raidisseurs (10) 10- Installation de fabrication de dalles, selon les revendications 8 et 9, caractérisée en ce que les entretoises ou peignes d'extrêmité (36), sont de deux types, leur hauteur variant selon que le peigne est positionné sur un négatif (32) ou entre deux négatifs dans la zone de longueur "e", suivant la longueur de dalle à mouler