Brevet FR2862994A1 — publié le 20050603

La présente invention a pour objet des éléments de structure en 5 béton armé, légers et isolants, destinés à la construction ou la rénovation d'immeubles. Elle concerne le domaine industriel de la construction de bâtiments de tous types, et a pour objectif l'amélioration de l'isolation des planchers ou toitures utilisant des entrevous et des éléments armés de treillis d'acier constitués d'un acier longitudinal supérieur et de deux aciers longitudinaux inférieurs reliés entre eux par des diagonales soudées, ces structures étant surmontées ou non d'une dalle de compression. Il est bien connu de réaliser des planchers ou supports de toiture à l'aide de panneaux ou poutres en utilisant des armatures treillis dont les aciers bas sont enveloppés dans un talon béton. Ce béton travaille anormalement en traction, il est lourd et microfissuré. Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients en remplaçant le talon béton enveloppant les aciers inférieurs par un isolant, ce qui ne nuit aucunement à la tenue mécanique de la poutre mais crée des possibilités et économies dont les particularités nouvelles conformément à l'invention ressortiront à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemples indicatifs mais non limitatifs en référence aux dessins annexés qui l'illustrent et dans lesquels: la figure 1 représente en coupe transversale une poutrelle treillis selon l'invention, les figures 2 et 3 sont des vues partielles de la partie supérieure de 30 la poutrelle de la figure 1 montrant deux exemples de renforcement de l'acier supérieur, les figures 4, 5 et 6 représentent à une échelle différente des poutrelles supportant des entrevous de différentes hauteurs et la figure 7 est une coupe transversale d'une prédalle réalisée au moyen des poutrelles de la figure 1. La poutrelle treillis 1 vue en coupe transversale sur la figure 1 est formée d'un acier supérieur 2 et de deux aciers inférieurs 3 reliés entre eux par des diagonales 4. L'acier supérieur 2 est renforcé par apport d'un acier supplémentaire 5 évitant son flambage lors de manipulations ou sollicitations avant coulée et prise du béton de la dalle de compression 6, opération traditionnelle en charpente métallique équilibrant les forces de traction et compression de l'armature. Le renforcement de l'acier supérieur 2 peut également être obtenu par augmentation de sa section et ajout d'un profilé 5', 5" disposé au-dessus (figure 2) ou au-dessous (figure 3), ou par tout autre moyen. Le traditionnel talon béton est remplacé par un produit isolant 7 léger fibreux ou expansé ayant la propriété de former une couche protectrice anti oxydation autour des aciers bas lors de son expansion in situ. Ce produit isolant est protégé contre les chocs et la pénétration d'humidité par une gaine 8 en tôle ou similaire profilée rendue rigide par pliage et rainures 9 et comportant des retours 10 en partie supérieure, sans contact avec l'armature 1, servant de supports à des intercalaires ou entrevous isolants 11, 11' dont la face inférieure, en particulier dans le cas d'entrevous polystyrène ignifugé ou non, pourra être traitée par création d'alvéoles 12 absorbant le son. Le produit isolant 7 sera avantageusement d'un type formant, en fin d'expansion, une peau 13 dure et épaisse, ce qui permet de bloquer le treillis 4 de l'armature 1 avant la coulée du béton enrobant la partie haute de l'armature, de façon à éviter le flambage du treillis. Des cales 14, disposées dans l'isolant 7 de la gaine 8 assurent le positionnent sans pont thermique du bas de l'armature 1. Les constituants seront avantageusement choisis de façon à ce que 30 l'ensemble ne pèsent que 4 à 5 kg au mètre linéaire et reste manipulable dans la limite imposée des 35 kg de charges manuelles. Les éléments de plafonnage 15, fixés ou suspendus par attaches souples sous la gaine tôle 8, supportent une première couche 16 de matériau fibreux absorbant phonique et isolant thermique. Les figures 4 à 6 montrent des entrevous 11 en polystyrène, d'épaisseur sensiblement constante, typiquement 140 mm, et de hauteurs variables, prenant appui sur les retours tôle 10 des gaines 8. Le vide, créé en sous face des entrevous, augmente la surface et le volume destiné à recevoir un remplissage de matériau absorbant phonique. 10 L'utilisation de la poutrelle 1 selon l'invention entre dans la confection de pré-dalles 17 et, par sa position décalée en sous face, apporte une amélioration des caractéristiques mécaniques (flexion, portée, charge) sans augmenter la section des aciers tirants et libère la tôle qui servira à la fixation du revêtement de sous face (figure 5), L'ensemble des dispositifs décrits ci-dessus, crée la possibilité de réaliser économiquement dés planchers ou plafonds pouvant obtenir la qualification "non feu" de sécurité incendie par remplacement des produits combustibles par des produits incombustibles tels que la laine de roche. Bien entendu, diverses modifications ou adaptations pourront être apportées aux caractéristiques exposées, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été obtenus à ce jour. REVENDICATIONS 1 . Éléments de structure en béton armé, légers et isolants, pour la construction ou la rénovation d'immeubles, ayant pour objet l'amélioration des caractéristiques et de l'isolation des planchers ou toitures utilisant des entrevous (11, 11.') et une armature formée de poutrelles (1) de treillis d'acier, ces structures étant surmontées ou non d'une dalle de compression (6), caractérisés en ce que les aciers en partie inférieure des poutrelles (1) ne sont pas enrobés dans du béton mais enveloppés par un produit isolant (7) léger expansé ou fibreux. 2. Éléments de structure selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le produit isolant (7) est d'un type formant, en fin d'expansion, une couche externe (13) dure et épaisse, de manière à assurer le blocage du treillis (4) de la poutrelle (1) et éviter son flambage. 3 . Éléments de structure selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, se caractérisant par le fait que le produit isolant (7) est un matériau expansé ayant la propriété de former une couche protectrice anti oxydation autour des aciers bas lors de son expansion in situ. 4 . Eléments de structure selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, se caractérisant par le fait que le produit isolant (7) est protégé contre les chocs et l'humidité par une gaine (8) en tôle ou similaire profilée rendue rigide par pliage et rainures (9). 5 . Éléments de structure selon la revendication 4, se caractérisant par le fait que la gaine (8) comporte, en partie supérieure, des retours (10) sans adhérence avec l'armature servant de supports à des intercalaires ou entrevous isolants (11, 11'). 6 . Éléments de structure selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, se caractérisant par le fait que des cales (14) sont disposées au fond de la gaine 8 de manière à assurer le positionnent sans pont thermique du bas de la poutrelle (1) dans l'isolant (7). 7 . Éléments de structure selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, se caractérisant par le fait que des éléments de plafonnage (15) sont fixés ou suspendu par attaches souples sous la gaine (8) et supportent une première couché (16) de matériau fibreux absorbant phonique et isolant thermpque. 8 . Éléments de structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'acier supérieur (2) des poutrelles (1) est renforcé par apport d'un acier supplémentaire (5), par augmentation de sa section, ajout d'un profilé (5', 5") ou tout autre moyen, de façon à éviter son flambage avant la prise du béton-. 9. Éléments de structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les entrevous (11, 11') comportent en sous face un vide augmentant la surface et le volume destiné à recevoir un remplissage de matériau absorbant phonique et isolant thermique. 10. Éléments de structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les entrevous isolants sont des entrevous (11') ignifugés ou non comportant une face inférieure traitée par création d'alvéoles (12) absorbant le son. 11. Eléments de structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les produits combustibles des dits éléments sont remplacés par des produits incombustibles tels que la laine de roche de façon à obtenir la qualification "non feu" de sécurité incendie. 12. Éléments de structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les constituants sont choisis de façon à ce que l'ensemble ne pèsent que 4 à 5 kg au mètre linéaire.