Brevet FR2798685A1 — publié le 20010323

La présente invention concerne un hourdis prefabriqué en matériaux fibreux, tel que par exemple le béton de bois, pour la réalisation de plancher: Les hourdis traditionnels sont en général en béton préfabriqué, ils ont été initialement conçus pour être uniquement des coffrages perdus entre poutrelles de plancher. L'évolution qualitative du bâtiment impose au plancher d'autres caractéristiques telles que principalement l'isolation phonique, thermique et la stabilité au feu. En fonction de la diversité de tous ces problèmes techniques, on a cumulé sur le plancher toute une série de charges telles que le ravoirage la chape grillagée. Un ravoirage de quelques centimètres pour passer différentes canalisations pèsent en moyenne 150 kg/m2. L'isolation thermique au premier niveau est souvent réalisée par un isolant tel que le polystyrène qui nécessite pour la pose du carrelage une chape grillagée de 4 centimètres d'épaisseur pesant 1 00 kglm2. Toutes ces charges cumulées alourdissent les planchers, ce qui accroît quantités d'acier dans les poutrelles à chaque niveau et les dimensions des fondations. D'autre part les planchers finis deviennent de plus en plus épais, ce qui augmente les hauteurs d'étage et devient un handicap pour l'urbanisme. La présente invention se propose de régler beaucoup de ces problèmes évoqués ci-dessus grâce à un hourdis ouvert en béton de bois. Le hourdis étant un corps creux, pourquoi ne pas utiliser tout ce vide inutile pour y intégrer diverses canalisations ainsi que l'isolation thermique et phonique. Pour réaliser l'isolation phonique entre étages le plus sur moyen actuel est la dalle pleine ou le plancher plein pour obtenir une masse suffisante. Au fil des années les règlements deviennent plus sévères et les épaisseurs de planchers augmentent. Aussi il devient nécessaire pour constituer un plancher et amortir toutes les fréquences du bruit de le réaliser avec deux matériaux de densités différentes: le béton de bois en sous face à environ 700 kglm3 et du béton à 2400 kglm3. Pour augmenter la stabilité au feu, il faut mettre en sous face une protection. Le béton de bois difficilement inflammable peut constituer une bonne sous face, d'autant plus qu'aux étages il sera nécessaire défaire un enduit en plâtre qui va améliorer la stabilité au feu. Pour arriver à ces objectifs, nous allons utiliser -les caractéristiques techniques de matériaux fibreux tel que par exemple le béton de bois. Pour mieux comprendre la présente invention nous allons examiner maintenant les propriétés du béton de bois qui vont permettre de réaliser un hourdis ouvert performant. Le béton de bois est fabriqué avec des fibres de bois et du ciment. Les fibres de bois sont réalisées à partir de branchages déchiquetés, séchés et imperméabilisés par des techniques brevetées. Le béton de bois reconstitue ainsi le bois avec toutes ses qualités tout en éliminant ses principaux défauts. C'est un matériau d'avenir, son prix de revient diminuera rapidement en fonction de sa plus forte utilisation. Cela contribuera à lutte contre les incendies de forêt par l'emploi rationnel des branchages issus du débroussaillage. La fabrication du hourdis ouvert est possible grâce aux qualités du béton de bois: - légèreté, densité d'environ kg/m3. - peut être préfabriqué en blocs de la même manière que les blocs en béton par les mêmes machines moyennant de petites adaptations. - bonne résistance à la traction du fait de sa nature fibreuse, 1.2 à 2 Mpa, ce qui va permettre d'obtenir des hourdis très robustes notamment aux chocs. - Isolant phonique qui permet d'obtenir une bonne absorption acoustique. - Isolant thermique ; le béton bois a une conductibilité thermique de 0.16 W / m. C, alors que la fibre de bois a une conductibilité thermique de 0. 07 W l m. C pour un poids de 165 kg l m3. - stabilité au feu, classé Ml, coupe-feu 1/4 d'heure par cm d'épaisseur: -permet par sa structure ouverte de recevoir tous les enduits. Le hourdis préfabriqué comporte deux parties distinctes: - un élément inférieur composé d'une plaque plane horizontale reliée # a deux montants et - un élément supérieur constitué d'une plaque plane horizontale et de deux supports verticaux. La plaque plane horizontale de l'élément inférieur comprend deux parties dont l'épaisseur peut être différente, une partie centrale entre les montants et une languette sous la poutrelle: - l'épaisseur en partie centrale est fonction de la résistance à la traction du béton de bois et de la portée entre poutrelles. - l'épaisseur de la languette sous poutrelle est déterminée également par la résistance mécanique, mais aussi par la stabilité au feu et par la présence d'un vide sous la poutrelle. Ce vide est important car il permet la mise en place par rotation de l'élément inférieur, crée une isolation locale supplémentaire et évite ainsi des condensations au droit des poutrelles. Les deux montants de l'élément inférieur ont - du côté extérieur des surfaces planes horizontales qui servent d'appui du hourdis sur les poutrelles, - à la jonction avec la plaque plane horizontale, coté intérieur, un bossage présentant une surface d'appui plane et horizontale, - en haut un profil d'appui composé par deux faces planes horizontales reliées par un plan incline'. Ce profil d'appui peut être également réalisé par des surfaces planes ou courbes. Les deux supports de l'élément supérieur ont à leur base le même profil que le profil d'appui des montants afin que les deux éléments du hourdis puissent se superposer sans ripper latéralement. pose du plancher s'effectue de la manière suivante: Les lignes d'étais constituées par exemple de madriers horizontaux reposant à plat sur des étais verticaux sont mis en place à intervalles réguliers multiples de la largeur des hourdis. départ du plancher, du côté d'un mur ou d'une poutre par exemple on pose sur chaque ligne d'étais et sur un même alignement un élément inférieur de hourdis. Sur les languettes sous poutrelles de chaque élément inférieur on met une cale carrée de l'épaisseur du vide sous poutrelle et de la largeur de la poutrelle. La première poutrelle est posée sur ces cales, et ainsi de suite tout le long des lignes d'étais dans le même ordre: élément inférieur, cale carrée et poutrelle. fois toutes les poutrelles posées, les éléments inférieurs s'incluent entre les poutrelles par une rotation, ses faces planes horizontales venant s'appuyer sur le talon des poutrelles. Le vide au-dessus de l'élément inférieur peut être utilisé selon l'usage. - au passage de canalisations diverses, - à la mise en oeuvre d'une isolation rigide ou en vrac, - à un remplissage, en béton par exemple pour améliorer l'isolation phonique. L'élément supérieur est superposé après la pose différentes inclusions dans le vide. treillis soudé est mis en place et le béton est coulé au droit des poutrelles et dans la chape de compression. Pour constituer le coffrage d'un raidisseur l'élément supérieur retourne est inclue dans le sens longitudinal entre deux hourdis. Il s'appuie les surfaces d'appui planes et horizontales de l'élément inférieur: Pour cela il est nécessaire que la distance en oeuvre des surfaces d'appui planes et horizontales aux sous faces de l'élément supérieur soit égale à la hauteur de ce dernier. 'disseur pourra être armé de deux à trois barres filantes transversalement aux poutrelles de plancher: Le vide du hourdis va pouvoir intégrer différentes isolations semi-rigi ou en vrac: on emploiera de préférence des laines minérales de verre ou de roche, matériaux qui sont à la fois des isolants thermiques, phoniques et résistants au feu. Les polystyrènes ainsi que les mousses de polyuréthanne sont à proscrire car ils sont inflammables et toxiques. On utilisera une isolation semi-rigide en rouleaux ou en panneaux. L'isolation en vrac sera localement utilisée pour enrober (les canalisations importantes. 'isolation semi-rigide reposant sur les surfaces d'appui des bossages de l'élément inférieur va créer deux volumes qui vont permettre d'intégrer séparément des canalisations de différente nature: le volume sous l'isolation de petites canalisations et le volume sur 'isolant d'autres canalisations qui pourront passer transversalement d'un hourdis à l'autre en s'appuyant sur les surfaces planes horizontales des montants, ce qui les positionnera automatiquement à la hauteur de la fibre neutre des poutrelles. vide d'épaisseur réduite sous l'isolant va constituer une isolation supplémentaire car l'air y sera statique. On pourra éventuellement passer dans le sens longitudinal des canalisations de plus fortes sections. Le vide des hourdis va devenir une véritable gaine technique. Cela offre beaucoup de possibilités, et va permettre de supprimer tout ravoirage inutile et pesant sur les planchers. La partie haute des montants de la partie inférieure peut être éventuellement entaillée au niveau supérieur du talon la poutrelle sur une partie de la largeur. on réalisera ainsi suivant la position de l'encoche éléments symétriques. Ces encoches réalisées à la fabrication au tire-tôle vont permettre d'obtenir deux éléments inférieurs symétriques spéciaux pour constituer des planchers pleins croisés. La mise en oeuvre de ce plancher plein croisé s'effectue au départ de la même manière décrite précédemment. Les éléments inférieurs s'incluent entre les poutrelles en mettant côte à côte deux éléments symétriques pour constituer un passage d'aciers sur le talon des poutrelles. Deux ou trois aciers sont mis en place transversalement dans ces passages. Cette possibilité de ferrailler dans les deux sens permet de réaliser un plancher plein reposant sur quatre appuis. Après la mise en place d'un treillis soudé le plancher, le béton est coule'. Cela va constituer un excellent plancher phonique car il sera réalisé avec deux matériaux de densité différente: le béton de bois en sous face qui va absorber une partie des fréquences du bruit et le béton qui par sa masse va empêcher sa propagation. De plus la sous face en béton de bois enduite de plâtre ou doublée par une plaque de plâtre va contribuer à la stabilité au feu du plancher: Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 est une coupe. des deux parties du hourdis. La figure 2 est une coupe transversale du plancher. La figure 3 est une coupe longitudinale du plancher au droit d'un raidisseur. La figure 4 est une coupe transversale du plancher avec incorporation de l'isolation et de différentes canalisations. La figure 5 est une coupe transversale de la partie inférieure du hourdis avec vue de la partie entaillée. La figure 6 est une coupe longitudinale et une vue de deux éléments symétriques accolés de la partie inférieure du hourdis. La figure 7 est une coupe transversale du plancher plein croisé. La figure 8 est une coupe longitudinale du plancher plein croisé. En référence à ces dessins nous pouvons voir: La figure 1 est une coupe des deux parties du hourdis. Le hourdis préfabriqué (1) comporte deux parties distinctes: un élément inférieur (2) composé d'une plaque plane horizontale (3) reliée à deux montants (4) et - un élément supérieur (5) constitué d'une plaque plane horizontale (6) et de deux supports verticaux (7). La plaque plane horizontale (3) de l'élément inférieur (2) comprend deux parties dont l'épaisseur peut être différente, une partie centrale (8) entre les montants et une languette (9) sous la poutrelle. Les deux montants (4) de l'élément inférieur (2) ont du côté extérieur des surfaces planes horizontales (10) qui servent d'appui du hourdis sur les poutrelles, - à la jonction avec la plaque plane horizontale (3), coté intérieur, un bossage (11) présentant une surface d'appui plane et horizontale (12), - en haut un profil d'appui (13) composé par deux surfaces planes horizontales (14) et (15) reliées par un plan incliné (16). Les deux supports (7) de l'élément supérieur (5) ont à leur base le même profil (17) que le profil d'appui (13) des montants ( ) afin que les deux éléments du hourdis puissent se superposer sans ripper latéralement. La figure 2 est une coupe transversale du plancher. Les poutrelles de plancher (18) sont mise en place a entre axe régulier. L'élément inférieur (2) s'inclue entre les poutrelles (18) par une rotation, ses surfaces planes horizontales (10) venant s'appuyer sur le talon des poutrelles. Le vide (19) au-dessus de l'élément inférieur (2) peut etre utilisé selon l'usage - au passage de canalisations diverses, - à la mise en oeuvre d'une isolation rigide ou en vrac, - à un remplissage, en béton par exemple pour améliorer isolation phonique. L'élément supérieur (5) est superposé après la pose des différentes inclusions dans le vide. Le treillis soudé (20) est mis en place et le béton (21) est coulé au droit des poutrelles et dans la chape de compression. La figure 3 est une coupe longitudinale du plancher au droit un 'disseur. Pour constituer le coffrage d'un raidisseur (22) l'élément supérieur (5) retourné est inclue dans le sens longitudinal entre deux hourdis. Il s'appuie sur les surfaces d'appui planes et horizontales ( ) l'élément inférieur (2). Pour cela il est nécessaire que la distance en oeuvre des surfaces d'appui planes et horizontales (12) aux sous faces (23) de l'élément supérieur (5) soit égale à la hauteur de ce dernier. Le raidisseur (22) pourra être armé de deux à trois barres filantes (24) transversalement aux poutrelles de plancher. La figure 4 est une coupe transversale du plancher avec incorporation de l'isolation et de différentes canalisations. Le vide du hourdis (19) va pouvoir intégrer différentes isolations. On utilisera une isolation semi-rigide (25) en rouleaux ou en panneaux. L'isolation en vrac (26) sera localement utilisée pour enrober des canalisations importantes (27). L'isolation semi-rigide (25) reposant sur les surfaces d'appui (12) des bossages (11) de l'élément inférieur (2) va créer deux volumes qui vont permettre d'intégrer séparément des canalisations de différente nature: le volume sous l'isolation (28) de petites canalisations (29) et le volume sur l'isolant (30) d'autres canalisations (31) qui pourront passer transversalement d'un hourdis à l'autre en s'appuyant sur les surfaces planes horizontales (14) des montants (4), ce qui les positionnera automatiquement à la hauteur de la fibre neutre des poutrelles. La figure 5 est une coupe transversale de la partie inférieure du hourdis avec vue de la partie entaillée. La figure 6 est une coupe longitudinale et une vue de deux éléments symétriques accolés de la partie inférieure du hourdis. La partie haute des montants (4) de la partie inférieure (2) peut être éventuellement entaillée au niveau supérieur du talon de la poutrelle sur une partie de la largeur. on réalisera ainsi suivant la position de l'encoche (32) des éléments symétriques (33) et (34). REVENDICA TIONS. 1) Hourdis préfabriqué (1) en matériaux fibreux, tel que par exemple le béton de bois, pour la réalisation de plancher qui comporte deux parties distinctes caractérisé par un élément inférieur (2) composé d'une plaque plane horizontale (3) reliée à deux montants (4) et par un élément supérieur (5) constitué d'une plaque plane horizontale (6) et de deux supports verticaux (7). 2) Hourdis prefabriqué (1) selon la revendication 1 caractérise en ce que les deux montants (4) de l'élément inférieur (2) ont à la jonction avec la plaque plane horizontale (3), coté intérieur, un bossage (11) présentant une surface d'appui plane et horizontale (12). 3) Hourdis prefabriqué (1) selon la revendication 1 caractérise en ce que les deux montants (4) de l'élément inférieur (2) ont en haut un profil d'appui (13) composé par deux surfaces planes horizontales (14) et (15) reliées par un plan incliné (16). 4) Hourdis préfabriqué (1) selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce le profil d'appui (13) de élément inférieur (2) peut être également composé par des surfaces (14), (15) et (16) planes ou courbes. 5) Hourdis prefabriqué (1) selon les revendications 1,3 et 4 caractérisé en ce que les deux supports (7) de l'élément supérieur (5) ont à leur base le même profil (17) que le profil d'appui (13) des montants (4). 6) Hourdis préfabriqué (1) selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que pour constituer le coffrage d'un raidisseur (22) l' 'lément supérieur (5) retourné est inclue dans le sens longitudinal entre deux hourdis. 7) Hourdis fabriqué (1) selon les revendications 1, 5 et 6 caractérisé en ce que la distance en oeuvre des surfaces d'appui planes et horizontales (12) aux sous faces (23) de l'élément supérieur (5) soit égale à la hauteur de ce dernier. 8) Hourdis préfabriqué (1) selon les revendications 1 à 7 caractérisé en ce que l'isolation semi-rigide (25) reposant sur les surfaces d'appui (12) des bossages (I1) de l'élément inférieur (2) va créer deux volumes qui vont permettre d'intégrer séparément des canalisations de différente nature: le volume sous l'isolation (28) de petites canalisations (29) et le volume sur l'isolant (30) d'autres canalisations (31) qui pourront passer transversalement d'un hourdis à l'autre en s'appuyant sur les surfaces planes horizontales (14) des montants (4), ce qui les positionnera automatiquement à la hauteur de la fibre neutre des poutrelles. 9) Hourdis préfabriqué (1) selon les revendications 2, 3 et 4 caractérisé en ce que la partie haute des montants (4) de la partie inférieure (2) peuvent être éventuellement entaillée au niveau supérieur du talon de la poutrelle sur une partie de la largeur pour réaliser ainsi suivant la position de l'encoche (32) éléments symétriques (33) et (34).