Brevet FR2894268A1 — publié le 20070608

ESCALIER HELICOÏDAL DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un escalier monobloc, c'est-à-dire réalisé en un seul 5 élément, d'une hauteur totale d'un étage. Elle concerne plus particulièrement un escalier en hélice. La présente invention se rapporte donc, plus généralement, au domaine de la construction de bâtiment. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE On connaît depuis longtemps des escaliers hélicoïdaux. Depuis quelques décennies, de tels escaliers sont soumis à des réglementations relatives à leur sécurité et à leur accessibilité, ainsi qu'à leur résistance au fonctionnement. 15 En général, les fabricants réalisent des escaliers hélicoïdaux en surdimensionnant partie des éléments constitutifs, correspondant à ceux qui sont le moins strictement encadrés, comme par exemple le diamètre du fût central, de manière à garantir le respect des exigences réglementaires, notamment celles relatives à la résistance en fonctionnement. 20 Par conséquent, compte tenu des précautions adoptées pour dimensionner ces escaliers, ils présentent souvent des dimensions importantes. Ce surdimensionnement entraîne cependant des inconvénients qui amoindrissent certaines des performances de ces escaliers. 25 Tout d'abord, ce surdimensionnement induit l'emploi de matières premières supplémentaires, et par conséquent, des coûts de production également augmentés. Ainsi, outre le coût de la matière première supplémentaire, la durée de construction de l'escalier se trouve allongée, par exemple à cause de la durée de séchage nécessaire 30 pour un escalier réalisé par une coulée de béton. De plus, l'espace prévu dans un bâtiment pour recevoir un tel escalier doit naturellement présenter les dimensions ad hoc, ce qui, compte tenu du surdimensionnement de cet escalier, représente une perte nette du volume habitable de 35 ce bâtiment. En effet, plus l'escalier présente des dimensions importantes, plus l'espace qu'il occupe, encombrement au sol et volume, est lui-même important. 1 10 L'objet de la présente invention est donc de proposer un escalier en hélice qui respecte les exigences réglementaires, mais qui ne présente pas les inconvénients des escaliers de l'art antérieur. EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte donc à un escalier hélicoïdal monobloc, offrant l'accessibilité, la sécurité et la résistance en fonctionnement réglementaires, tout en occupant un volume total réduit. La présente invention concerne un escalier hélicoïdal monobloc. Cet escalier comprend une pluralité de marches horizontales, espacées selon un axe vertical d'une hauteur identique, la hauteur étant inférieure ou égale à la hauteur réglementaire maximale, les marches convergeant en une extrémité sur un fût central sur lequel s'appuie chaque extrémité de marche. Selon l'invention : - chaque marche présente un giron minimal réglementaire à une distance donnée de la paroi externe du fût ; - le fût est plein ; - le diamètre du fût est déterminé pour supporter les charges permanentes et non 20 permanentes de l'escalier. Autrement dit, l'invention concerne un escalier hélicoïdal monobloc de dimensions optimisées en sécurité et en encombrement. 25 Par définition, le giron se mesure dans le sens de la profondeur de la marche, c'est-à-dire entre deux contremarches successives. En pratique, la hauteur de marche est comprise entre 60 et 64 cm, pour ainsi respecter la règle dite de Blondel , qui précise : 30 60 cm De manière avantageuse, le giron peut valoir 28 cm lorsqu'il est mesuré à 60 cm du fût, et la hauteur de marche peut être comprise entre 16 et 18 cm. 35 Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, la somme des hauteurs de toutes ces marches peut être comprise entre 253 cm et 350 cm. En pratique, le diamètre de fût peut être compris entre 26 et 35 cm. Cette dimension minimise l'encombrement inhérent au fût, tout en lui conservant la résistance mécanique réglementaire. Selon une forme de réalisation pratique de la présente invention, cet escalier peut incorporer un palier au-dessus de sa contremarche la plus élevée. Cela le rend directement adaptable dans un bâtiment à un étage. De manière avantageuse, la largeur de sa contremarche la plus élevée est supérieure ou égale à 80 cm. Une telle largeur peut être requise pour certaines applications, comme les escaliers de pompiers, qui doivent autoriser le passage d'individus fortement équipés. En pratique, chacune des marches peut présenter un nez en forme de congé de rayon d'environ 2 cm, ce congé étant situé à l'intersection entre l'extrémité libre de chacune des contremarches et l'extrémité libre de chacune des marches. Un tel congé évite par exemple les blessures des usagers en supprimant une arête contondante. Plus particulièrement, les contremarches sont inclinées par rapport à la verticale de 2 20 cm. Cela permet d'optimiser le profil de la section des contremarches et ainsi leur conférer une résistance mécanique adéquate. En pratique, cet escalier est constitué de béton armé ou vibré. 25 La manière de réaliser l'invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. L'objet de l'invention ne se limite cependant pas à ce mode particulier de réalisation et d'autres modes de réalisation de l'invention sont possibles. 30 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les figures la, lb et le sont des représentations schématiques, respectivement en vue de face, de dessus et en coupe partielle, d'un escalier conforme à une première forme de réalisation de l'invention. 35 Les figures 2a, 2b et 2c sont des représentations schématiques montrant respectivement une vue de face, une vue de dessus et un détail d'un escalier conforme à une deuxième forme de réalisation de l'invention. Les figures 3a et 3b sont des représentations schématiques, respectivement en vue de face, de dessus et en coupe, d'un escalier conforme à une troisième forme de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Les figures la, lb et le illustrent donc un escalier conforme à une première forme de réalisation de l'invention, respectivement en vue de face et en vue de dessus. Cet escalier comporte quinze marches 1-15. Ces quinze marches 1-15 sont reliées deux à deux par des contremarches 21-35, sensiblement verticales. Un ffit central 50 cylindrique est relié à chacune des marches 1-15 au niveau de l'une des deux extrémités de chacune d'entre elles. Plus précisément, le ffit 50 est relié aux marches par l'intermédiaire de son relevé 51, de forme hélicoïdale. L'escalier est en outre surmonté par une contremarche 36. Celle-ci est destinée à assurer le raccord avec un élément de construction associé au bâtiment tel qu'un palier en béton, qui viendrait occuper l'espace 43 laissé libre entre le sommet de l'escalier et les murs 42, 44. En outre, comme cet escalier est destiné à s'insérer dans une cage d'escalier, par exemple définie par des murs, le contour périphérique des marches est délimité par des plans verticaux 40, 41, 42, 44. Néanmoins, d'autres formes de murs peuvent être employées sans pour autant sortir du cadre de cette invention. Ainsi, l'escalier est monobloc et en forme d'hélice. Cet escalier est réalisé en béton, mais d'autres matériaux aptes à être moulés pourraient être utilisés. Sur la figure la, la flèche 61 indique le sens de rotation de l'escalier de bas en haut. Bien évidemment, ce sens de rotation pourrait être inversé sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Sur les autres figures, une flèche similaire est représentée. Toutes les marches sont d'une hauteur identique et réglementaire. En l'occurrence, cette hauteur peut être comprise entre 16,5 cm et 17,5 cm. Par conséquent, l'escalier monobloc présente une hauteur comprise entre 250 cm et 280 cm. Conformément à l'une des caractéristiques de l'invention, le giron de ces marches, mesuré à une distance de 60 cm du ffit 50. En l'occurrence, le giron des marches 2-15 vaut 25,5 cm à 60 cm du relevé du ffit central 50. Par ailleurs, le diamètre du ffit 50 est dimensionné pour supporter la charge permanente et la charge non permanente qui représente respectivement le poids propre de l'escalier monobloc et le poids des équipements et des usagers susceptibles de se trouver sur l'escalier. En l'occurrence, le ffit central 50 présente un diamètre de 30 cm. Ce diamètre correspond au diamètre externe du relevé 51 du ffit 50. Un tel ffit 50 réalisé avec un béton adapté peut supporter le poids d'une charge permanente de 2,6 tonnes, outre la charge non permanente, et ainsi respecter les exigences réglementaires en matière de sécurité. D'une manière générale, un escalier hélicoïdal monobloc se caractérise en ce que ses marches intermédiaires, en projection sur un plan orthogonal à l'axe du ffit central, forment autant des secteurs angulaires, dont le sommet est confondu avec l'axe du ffit central et dont l'angle est identique d'une marche à l'autre. Par marches intermédiaires, on entend toutes les marches de l'escalier, hormis éventuellement la marche de départ 1 et la marche d'arrivée 15. Ainsi, comme on peut le voir sur les figures la, 2a et 3a, les première et dernière marches des escaliers illustrant l'invention, présentent des formes différentes, c'est-à-dire soit en secteur angulaire dont le sommet n'appartient pas à l'axe du ffit central, soit des marches formées entre deux contremarches successives parallèles. D'autres variantes sont possibles pour ces première et dernière marches, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. L'escalier illustré par les figures 2a et 2b, conformes à une deuxième forme de réalisation de l'invention, comporte un ffit central 250, présentant un relevé 251 plus marqué, c'est-à-dire d'épaisseur plus importante, que le relevé 51 de l'escalier illustré par les figures la, lb et lc. Comme exposé précédemment, sa première et sa dernière marches sont respectivement délimitées par deux contremarches parallèles entre elles. La hauteur de marche est sélectionnée dans l'intervalle allant de 16 à 16,5 cm, ce qui confère à l'escalier une hauteur totale allant de 256 à 297 cm. Son giron est de 28 cm à 60 cm du relevé en volute associé au ffit central 250. Ce giron, supérieur à celui des escaliers des formes de réalisation précédentes, permet de se conformer à des normes plus contraignantes, telles qu'une norme pour handicapés. Compte tenu de son épaisseur, le relevé 251 du ffit 250 peut en effet loger une rampe ou garde-corps non représenté. Le ffit 250 présente un diamètre de 30 cm, tandis que la distance séparant deux limites périphériques parallèles peut aller jusqu'à 360 cm. Cela signifie que l'escalier peut être inséré dans une cage carrée mesurant 360 cm de côté. Un tel ffit peut supporter le poids d'une charge permanente de 3 tonnes, outre la charge non permanente. Les figures 3a et 3b illustrent un escalier conforme à une troisième forme de réalisation de la présente invention. Cet escalier présente deux différences avec l'escalier illustré avec les figures la, lb et lc. Tout d'abord, son sommet est constitué par une contremarche 336, dont la partie proximale 390 est incurvée. Ensuite, le ffit central est constitué par un cylindre simple, c'est-à-dire exempt de relevé hélicoïdal. L'escalier illustré par les figures 3a et 3b possède un giron de 25,5 cm mesuré à 60 cm du ffit central, et une hauteur de marche, sélectionnée entre 17 et 18 cm. Comme cet escalier comporte quinze marches, outre une contremarche de palier, sa hauteur totale est comprise entre 272 et 288 cm. En outre, comme le montre la figure lc et conformément à l'une des caractéristiques de l'invention, les marches présentent un nez 70 en forme de congé circulaire. On entend par nez le profil de la marche au niveau de l'intersection entre le plan horizontal formé par une marche et la partie libre haute d'une contremarche. Dans l'exemple des figures, le congé présente un rayon de 2 cm. Un tel congé évite par exemple les blessures des usagers en supprimant une arête contondante. Par ailleurs, la section des contremarches est trapézoïdale, comme on peut le voir sur la figure lc au niveau de la contremarche 21, de manière à optimiser la quantité de matière nécessaire pour résister aux contraintes mécaniques s'exerçant sur la contremarche. Ainsi, dans sa partie haute, la contremarche est plus épaisse, en raison du procédé de démoulage mis en oeuvre. Ce faisant, on améliore de 2 cm le confort de montée de l'escalier. D'autres formes de réalisation conformes à la présente invention sont possibles. De tels escaliers peuvent être utilisés dans des cages de surface réduite ménagées à l'intérieur de bâtiments. Compte tenu de leurs caractéristiques dimensionnelles, de tels escaliers permettent donc de franchir des hauteurs d'un étage, tout en occupant un volume et un encombrement réduits par rapport aux escaliers de l'art antérieur. On peut par exemple économiser une superficie d'environ 1 m2 en mettant en oeuvre un escalier objet de l'invention en lieu et place d'un escalier de l'art antérieur. Par ailleurs, lorsqu'ils sont moulés en béton, de tels escaliers présentent une résistance au feu et à l'humidité, ce qui garantit la sécurité de leurs usagers. REVENDICATIONS 1. Escalier hélicoïdal monobloc comprenant une pluralité de marches (1-15) horizontales, espacées selon un axe vertical d'une hauteur identique, ladite hauteur étant intérieure ou égale à la hauteur réglementaire maximale, lesdites marches (1-15) convergents en une extrémité sur un fût (50, 250) sur lequel s'appuie chaque extrémité de marche (1-15), caractérisé en ce que : - chaque marche (1-15) présente un giron minimal réglementaire à une distance donnée de la paroi externe du fût (50, 250) ; - le fût (50, 250) est plein ; - le diamètre du fût (50, 250) est déterminé pour supporter les charges permanentes et non permanentes dudit escalier. 2. Escalier hélicoïdal monobloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur de marche mesure environ la moitié de la différence entre une longueur optimale et ledit giron, ladite longueur optimale étant comprise entre 60 et 64 cm. 3. Escalier hélicoïdal monobloc selon la revendication 2, caractérisé en ce que le giron vaut 28 cm lorsqu'il est mesuré à 60 cm du fût (50, 250), et en ce que ladite hauteur de marche est comprise entre 16 et 18 cm. 4. Escalier hélicoïdal monobloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la somme des hauteurs de toutes ces marches (1-15) est comprise entre 253 et 350 cm. 5. Escalier hélicoïdal monobloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre de fût (50, 250) est compris entre 26 et 35 cm. 6. Escalier hélicoïdal monobloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur de sa contremarche la plus élevée est supérieure ou égale à 80 cm. 10 7. Escalier hélicoïdal monobloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune desdites marches présente un nez (70) en forme de congé, de rayon d'environ 2 cm, ledit congé étant situé à l'intersection entre l'extrémité libre de chacune des contremarches et l'extrémité libre de chacune des marches. 8. Escalier hélicoïdal monobloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites contremarches sont inclinées par rapport à la verticale d'une valeur de 2 cm. 9. Escalier hélicoïdal monobloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué de béton armé ou vibré.