Brevet FR2840932A1 — publié le 20031219

Hourdis creux en matiere plastique La presente invention concerne un hourdis creux en matiere plastique de conception particuliere. Les hourdis - ou elements de remplissage en forme de panneaux destines a eke supportes par des poutres de soutien de maniere a former la structure de base d'un plancher - etaient jadis realises en terre cuite, beton ou ceramique. Toutefois, de tels hourdis vent lourds, fragiles et menent a des difficultes de manipulation et de transport ainsi qu'a des surcharges au niveau de la conskuction. Pour remedier a ces defauts, et en ouke obtenir des skuctures a isolation thermique et acoustique ameliorees, on a de longue date songe a l'utilisation de matieres plastiques pour la fabrication de hourdis. Afin de resoudre le probleme des surcharges, on utilise en outre soit de la matiere plastique expansee, soit des profiles creux en matiere plastique. Ainsi, il existe des hourdis en polystyrene (PS) expanse, mais leur prix est eleve et leur resistance mecanique est souvent insuffisante pour retenir de maniere fiable des organes de fixation (tels que ceux qui vent souvent utilises pour le revetement inferieur). Par ailleurs, le PS n'est pas par nature un materiau autoextinguible et il ne constitue de ce fait pas un materiau de choix du point de vue de la resistance au feu. A noter en ouke que la fabrication de hourdis en PS genere une quantite importante de dechets puisqu'on part de blocs massifs que l'on conforme par usinage. Le brevet FR 2 043 897 divulgue quant a lui le principe de la fabrication de hourdis en matiere plastique sous forme de profiles creux. Ces profiles presentent l'avantage d'eke plus resistants que les profiles en PS expanse, et ils vent egalement plus faciles a recycler. Ils peuvent egalement etre rendus moins chers moyennant le choix d'une geomekie adequate. En ouke, leur procede de fabrication genere moins de dechets. Toutefois, compte tenu de l'epaisseur de paroi requise pour obtenir une resistance mecanique suffisante, ils vent generalement plus lourds que les profiles en PS expanse, meme lorsqutils vent pourvus de cloisons internee de renforcement. Ils vent egalement plus difficiles a realiser que les hourdis en PS expanses, notamment compte tenu de la presence de ces cloisons. - 2 L'invention a des lors pour but de fournir des hourdis creux en matiere plastique qui vent a la fois resistants, legers et faciles a realiser. Ils presentent egalement l'avantage d'etre facile a manipuler et a placer et permettent en outre un placement aise de conduits ou de cables en leur sein. A cet effet, ['invention concerne un hourdis creux en matiere plastique comprenant au moins deux profiles assembles. Par "hourdis" selon la presente invention, on entend designer un corps creux destine a etre supporte par deux de ses bords opposes sur des poukes de soutien pour constituer un element de plancher. En general, les hourdis vent inseres par dessous entre lesdites poutres, qui vent munies de rainures et/ou de parties en saillies appropriees pour le support des hourdis. On vient ensuite couler du beton et/ou apposer un revetement de sol approprie par dessus tout. Generalement, la face inferieure des hourdis est egalement pourvue d'un revetement qui peut etre constitue de beton, platre, panneaux en bois ou en matiere plastique. Les hourdis ont generalement une forme externe standard et/ou des dimensions externes (dans deux directions de l'espace au moins, la longueur pouvant etre variable) normalisees de maniere a pouvoir etre apposes entre les poutres de soutien (egalement de forme et de dimensions standard, et disposees a intervalles predetermines). Selon la presente invention, ces hourdis comprennent au moins deux profiles qui vent assembles. De preference, ils vent essentiellement constitues de deux profiles assembles. Le mode d'assemblage peut etre de tout type; il peut etre mecanique (rivetage, boulonnage, emboitement, clippage...) ou thermique (soudage). De preference, il s'agit d'un simple clippage c.a.d. qu'au moins un des profiles est momentanement legerement deforme (au moins localement) afin d'y embo^lter l'autre profile. La matiere plastique constitutive du hourdis selon la presente invention est de preference une matiere thermoplastique ou un melange de matieres thermoplastiques, c. a. d. que l'on peut mettre en forme par fusion. De maniere plus particulierement preferee, la matiere plastique est une matiere thermoplastique et les profiles vent obtenus par extrusion a travers une filiere, generalement a l'etat fondu. Les profiles vent alors constitues de parois paralleles a la direction d' extrusion. Un avantage d' avoir un hourdis constitue de deux profiles extrudes separement reside dans le fait d'avoir reduit de moitie les nervures a calibrer et done, d'obtenir aisement, et avec un debit de production eleve, des hourdis de geometric optimale. Apres ltextrusion, les profiles vent - 3 debites en des sections de longueur appropriee pour le transport, la manipulation et la pose. Le fait d'en avoir reduit au maximum le poids par unite de longueur (par une optimisation de la geometric) permet egalement de pouvoir manipuler des segments plus longs et done, de faciliter la pose. La matiere thermoplastique mentionnee ci-dessus est de preference un homo - ou c op o lymere de chlorure de vinyl e (g eneralement qualifi e de res ine PVC), d'ethylene et/ou de propylene (generalement qualifies de polyolefines). Les resines PVC offrent un excellent compromis prix/proprietes et beneficient en outre de l'avantage de la resistance au feu par rapport aux polyolefines. Par consequent, la matiere plastique utilisee dans la presente invention comprend de preference une resine PVC. La matiere plastique constitutive du hourdis selon la presente invention peut etre utilisee telle queue, mais elle contient toutefois generalement des additifs tels que des stabilisants, lubrifiants, pigments, charges... permettant d'en reduire le cout et/ou d'en ameliorer les proprietes et/ou l'ouvrabilite. A titre de "charges", on citera aussi bien les fibres (de verre, de carbone...) que les charges particulaires telles que le carbonate de calcium, le talc, le mica... Le carbonate de calcium est une charge qui convient particulierement bien, en particulier pour les resines PVC, dans lesquelles il est generalement incorpore a raison de 20% au moins, voire 30% au moins, mais souvent a raison de 60% au plus, voire 40% au plus. La matiere plastique constitutive du hourdis selon la presente invention peut etre une resine "vierge" (c.a.d. qui nta jamais subi de mise en ocuvre par fusion, excepte eventuellement une simple granulation) ou une resine recyclee (qui a deja subi une telle mise en oeuvre), voire un melange des deux. Avantageusement, la matiere plastique utilisee pour le hourdis selon la presente comprend soit des dechets de polymerisation (correspondent done malgre tout a de la resine cite "vierge"), soit de la resine recyclee (sous forme de scraps de fabrication ou de morceaux d'objets en matiere plastique usages tels que des profiles par exemple), eventuellement meme des resines de couleurs differentes. En effet, les hourdis etant souvent destines a etre occlus dans le plancher, l'homogeneite de coloris est generalement accessoire. Enfin, les deux profiles compris dans le hourdis selon la presente invention ne doivent pas necessairement etre a base de la meme matiere plastique, quoique 3i cela soit generalement le cast - 4 Par "profile", on entend ici designer un corps creux de section constante et de forme determinee, qui comprend une paroi (exterieure) constituee de faces et qui peut egalement comprendre des cloisons (interieures) de renforcement. On distingue les faces externes du profile (destinees a etre situees a l'exterieur du hourdis apres assemblage) des faces internee (destinees a etre situees a l'interieur du hourdis apres assemblage) Compte tenu de sa fonction (element de plancher), le hourdis selon la presente invention possede generalement au moins une face fonctionnelle (c.a.d. une des faces formant sa partie inferieure ou sa partie superieure apres assemblage) substantiellement plane. Par "substantiellement plane", on entend de forme generale effectivement plane ou legerement incurvee, c.a. d. que lorsqu'on effectue une coupe transversale dans le hourdis (perpendiculaire a ses parois), cette face dessine un arc de cercle ayant un rayon de courbure superieur ou egal a. fois la hauteur de la coupe (c.a.d. environ la hauteur du hourdis), voire superieur ou egal a 20 fois cette hauteur. En general, cette face est destinee a etre placee substantiellement parallelement au plancher. Habituellement, le hourdis selon la presente invention a ses deux faces fonctionnelles substantiellement planes. De maniere preferee, le hourdis selon la presente invention comprend une face fonctionnelle legerement incurvee qui est destinee a former sa partie inferieure apres assemblage. Dans ce cas, le rayon de courbure est choisi de maniere a optimiser la resistance en flexion et au fluage du hourdis. Habituellement, le hourdis comprend egalement au moins deux faces laterales, destinees a etre placees substantiellement perpendiculairement au plancher. Selon une variante avantageuse de la presente invention, au moins un des profiles comprend une face interne (destinee a etre situee a l'interieur du hourdis apres assemblage) courbe, c.a.d. presentant un rayon de courbure (visualise sur une coupe transversale dans le hourdis) inferieur a 10 fois la hauteur du hourdis, de preference inferieur a 5 fois cette hauteur. Selon une variante particulierement avantageuse de la presente invention, les deux profiles du hourdis vent des corps creux tels que definis au paragraphe precedent et ils vent assembles de maniere a ce que leurs courbures forment des domes convexes dans le plancher. De maniere preferee, au moins un des profiles du hourdis selon la presente invention comporte des cloisons de renforcement. La forme, la taille et la 3 5 disposition de ces cloisons vent de preference optimisees de maniere a obtenir un bon compromis entre le poids et les proprietes mecaniques desirees (notamment - 5 la resistance en flexion et la resistance au fluage). De preference, ces cloisons vent perpendiculaires au faces fonctionnelles du hourdis. Pour augmenter le rapport resistance mecanique / poids de la structure, il est particulierement avantageux que les deux profiles comprennent des cloisons de renforcement. L'epaisseur de la paroi et des cloisons de renforcement eventuelles des profiles est preferablement identique et constante, ce qui en facilite la fabrication. Toutefois, il peut arriver que le hourdis comporte au moins un endroit de plus forte epaisseur, par exemple lorsqutau moins deux parois/cloisons se croisent et/ou vent en contact sur une longueur non negligeable. Dans ce cas, pour realiser un gain sur le poids de la structure tout en affectant peu ou pas sa resistance mecanique, il peut s'averer interessant de pratiquer des vices a cet endroit. Ceux-ci peuvent etre realises lors de la mise en forme des profiles (moyennarit une filiere d'extrusion adequate, par exemple), soit etre usines dans les profiles. La premiere solution est preferee. Les dimensions du hourdis selon la presente invention dependent des conditions pratiques deja evoquees (standards dans la profession, maniabilite etc...). En general, on recommande une epaisseur de paroi inferieure ou egale a 8 mm, voire a 5 mm, mais generalement superieure ou egale au mm, voire a 2 mm. Les faces fonctionnelles vent generalement des rectangles ayant leur cOte le plus long destine a etre place perpendiculairement aux poutres de soutien et mesurant au moins 40 cm, voire au moins 50 cm, mais generalement pas plus de 80 cm, voire de 70 cm. Leur cote le plus court ne mesure generalement pas plus de 30 cm, voire pas plus de 20 cm. Quant a la hauteur du hourdis, celle-ci est generalement superieure ou egale a 5 cm, voire a 10 cm, mais generalement inferieure ou egale a 40 cm, voire a 30 cm. Le hourdis selon la presente invention peut inclure des renforts internee ou externes tels que des barres, plaques, grilles...qui peuvent etre integres aux profiles ou eke incorpores au hourdis lors de son assemblage. Ces elements de renfort peuvent egalement eke a base de matiere plastique (de meme nature ou de nature differente de celle(s) des profiles), en metal ou en tout auke materiau approprie pour jouer le role de renfort. Lorsque ['assemblage du hourdis selon la presente invention se fait par clippage, les profiles vent de preference munis d' au moins une excroissance et/ou enclave destinee a etre clippee dans une enclave et/ou excroissance correspondante de l'autre profile. - 6 De maniere avantageuse, les elements d'assemblage (excroissance et/ou enclave dans le cas d'un clippage) vent lateraux (c.a.d. en saillie sur l'un des bords destines a reposer sur les poukes de soutien). De maniere plus particulierement preferee, chacun des deux profiles comporte au moins une excroissance et/ou enclave laterale de forme appropriee pour le clippage avec une enclave et/ou excroissance correspondante sur l'autre profile. De maniere encore plus avantageuse, chacun des deux profiles comporte une telle excroissance/enclave sur chacun de ses bords lateraux. Selon cette variante, un mode de clippage qui convient particulierement bien consiste a maintenir en compression, un des profiles par clippage dans le profile complementaire. De - preference, le profile inferieur maintien en compression le profile superieur. Cette maniere de proceder induit une precontrainte qui permet d'augmenter la resistance en flexion du hourdis. En outre, lors d'une sollicitation en flexion, ['assemblage est renforce. De maniere avantageuse, la forme des profiles et leur assemblage vent tels qu'un espace vice est menage entre eux, qui traverse le hourdis de part en part. Des lors, bien que ['assemblage des profiles puisse se faire avant la pose des hourdis entre les poutres de soutien, de maniere preferee, il se fait au moins en partie lors de la pose de maniere a pouvoir placer, le cas echeant, des cables et/ou des tuyauteries dans l'espace menage entre les deux profiles. Apres la pose des hourdis et le courage de la chape en beton et/ou le placement d'un eventuel revetement de sol sur la face superieure du plancher, on pourvoit generalement la face inferieure du plancher (soit le plafond de lietage inferieur) d'un revetement ayant un effet esthetique, acoustique... Pour faciliter le placement de ce revetement, le hourdis selon la presente invention comprend de preference une face fonctionnelle pourvue de moyens de fixation et/ou d'ancrage, cette face etant destinee a former la partie inferieure du hourdis apres assemblage. Ces moyens de fixation et/ou d'ancrage peuvent etre incorpores au(xj profiles(s) lors de leur mise en forme ou y etre fixes par la suite, la premiere solution etant preferee. Dans le cas ou le revetement inferieur est constitue de platre, beton ou toute autre matiere qui doit y etre deposee a ltetat pateux et puis s'y solidifier, il est particulierement avantageux et simple de munir la face inferieure du hourdis d'excroissances (par exemple en V) de maniere a pourvoir a la faible adherence que presente en general ce type de materiaux aux matieres plastiques. - 7 Enfin, dans certains cas, il peut s'averer avantageux d'integrer au hourdis sur au moins une de ses faces fonctionnelles, un revetement approprie (avec effet acoustique, esthetique...), plastique ou non, et ce par toutes technique appropriee (coextrusion, laminage...). La presente invention est illustree de maniere non limitative par les figures 1 a 4, qui representent une variante particulierement preferee du hourdis selon la presente invention, combinant la plupart des elements avantageux decrits ci avant. A la figure 1, le hourdis est represente selon une coupe transversale (perpendiculaire ses parois/cloisons). Il est constitue d'un profile superieur (1) et d'un profrle inferieur (2), qui ont chacun une face fonctionnelle (respectivement les faces (3) et (4) ) et chacun deux faces laterales (les faces (5) et (6) dans chacun des profiles). Les profiles (1) et (2) comprennent tous deux des cloisons de renforcement verticales (9) dont le nombre et ['emplacement ont ete choisis de maniere a optimiser la resistance mecanique de la structure. L'epaisseur des parois et des cloisons est uniforme et s'eleve a 3mm. Chacun des profiles (1)(2) - comprend egalement une face interne courbe (respectivement (7) et (8)). La face inferieure du hourdis (4) est munie d'excroissances (13) en forme de V destinees a favoriser ['adherence du platre, beton... qui peut etre applique sur cette face. Les profiles (1) et (2) ont une forme et un mode d'assemblage tels qu'un vice est menage entre eux, qui traverse le hourdis de part en part et laisse ainsi un passage pour des cables, conduits La figure 2 detaille les dimensions du hourdis ainsi que les rayons de courbure de certaines parties. On constate que la face fonctionnelle superieure du hourdis (3) est effectivement plane, tandis que sa face fonctionnelle inferieure (4) est legerement incurvee (avec un rayon de courbure de 450.5 cm, soit environ 24 fois la hauteur du hourdis, qui est de 19 cm). Cette legere courbure permet notamment d'ameliorer sensiblement la resistance au fluage de la structure. On constate egalement la forte courbure des faces internee (7) et (8) (respectivement 40 et 70 cm, soit environ 2 fois et 3. 5 fois la hauteur du hourdis), qui permet d'ameliorer substantiellement la resistance en flexion de la structure (notamment sous une charge appliquee au milieu de sa face fonctionnelle superieure (3)). La figure 3 montre en agrandissement, une partie du prohrle superieur (1) ou deux fractions de la paroi se rejoignent sur une certaine longueur, menant a une accumulation de matiere a cet endroit. Afin d'alleger la structure, des vices en forme de fentes (10) ont ete pratiquees dans cette surepaisseur, avec une taille - 8 et une geometric adaptee pour ne pas (ou peu) grever la resistance mecanique du hourdis. La f gure 4 montre en agrandissement, le systeme d' assemblage (par clippage) utilise. Celui-ci est constitue d'une excroissance (11) sur le bord du profile inferieur (2), dans laquelle on vient clipper une excroissance complementaire (12) sur le bord du profile superieur (1). Le profile superieur est ainsi maintenu en compression dans le profile inferieur et on applique ainsi a nouveau une precontrainte a la structure, ce qui augmente encore sa resistance en flexion. En outre, lors de ['application d'une contrainte en flexion, ['assemblage par clippage a tendance a se renforcer. REVENDICATIONS 1 - Hourdis creux en matiere plastique, caracterise en ce qu'il comprend au moins deux profiles (1) (2) assembles. 2 - Hourdis selon la revendication 1, caracterise en ce que la matiere plastique est une matiere thermoplastique et en ce que les profiles vent obtenus par extrusion. 3 - Hourdis selon la revendication 2, caracterise en ce que la matiere thermoplastique comprend une resine PVC. 4 - Hourdis selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en qu'il comprend une face fonctionnelle legerement incurvee qui est destinee a former sa partie inferieure apres assemblage. - Hourdis selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que au moins un des profiles comprend une face interne courbe (7) (8) 6 - Hourdis selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que au moins un des profiles comporte des cloisons de renforcement (9). 7 - Hourdis selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comporte au moins un endroit de plus forte epaisseur et en ce que des vices (10) vent pratiques a cet endroit. 8 - Hourdis selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que chacun des deux profiles comporte au moins une excroissance et/ou enclave laterale (11) de forne appropriee pour le clippage avec une enclave et/ou excroissance laterale correspondante (12) sur l'autre profile. 9 - Hourdis selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que la forme des profiles et leur assemblage vent tels qu'un espace vice est menage entre eux, qui traverse le hourdis de part en part. - 10 - Hourdis scion l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que il comprend une face fonctionnelle pourvue de moyens de fixation et/ou d'ancrage (13) et que cette face est destinee a former la partie