Brevet FR2938564A1 — publié le 20100521

Plaque alvéolaire antisismique La présente invention porte sur une plaque antisismique utilisable dans le secteur de la construction, et en particulier dans le plancher d'étages ou de niveaux. Actuellement il existe une grande variété de pièces de construction et de plaques pour la formation des planchers dans les constructions à plusieurs étages. Dans une première forme de construction, on utilise des solives en béton précontraint ou armé entre lesquelles on place des solins en matériau céramique ou en béton et qui postérieurement sont maintenues par un coulis ou une couche de béton supérieure. Ce système de construction est très utilisé car il permet une réalisation facile de l'étage, mais dans le cas où la structure se verrait soumise à l'effort d'un mouvement sismique, la fragilité des solins pourrait entraîner des problèmes de rupture et d'affaissement de l'étage, avec l'ouverture du plancher correspondante, et par conséquent l'éventuel effondrement de la construction. On connaît également le système de plancher intégral, dans lequel on utilise des pièces ou des plaques préfabriquées, des tiges en acier et où postérieurement on verse du béton, ce qui crée une structure monobloc. La réalisation de ce plancher est nettement plus laborieuse et requiert davantage de préparatifs, y compris la préparation d'un coffrage, mais il est plus résistant. Toutefois, le béton soumis à une traction présente une résistance nettement inférieure à celle qu'il peut offrir en compression, c'est pourquoi en cas de mouvement sismique le plancher peut se voir altéré et à tout le moins se fissurer, et l'immeuble peut même s'effondrer. Pour éviter les problèmes de fragilité du béton sous l'effet d'une traction, on utilise généralement des procédés avec armature précontrainte, principalement pour des solives, dans lesquelles on utilise des tiges ou des fils disposés dans le sens longitudinal et soumis à une traction considérable pendant que le béton prend. À mesure que la solive se consolide, les tiges ou fils se détendent, récupérant leur dimension d'origine, et comprimant le béton, ce qui améliore ses caractéristiques mécaniques. Néanmoins, ce procédé ne peut pas être utilisé dans un plancher bidimensionnel. Un exemple de plaques utilisées dans ce système de construction est celui qui est décrit dans le modèle d'utilité espagnol ES274120U pour � Plaque pour planchers plats � de D. Eduardo Vert Sanz. Dans ledit modèle d'utilité on définit une plaque pour planchers plats qui comprend une partie plane, moulée en béton, avec une face de finition lisse et l'autre comportant des nervures disposées dans le sens longitudinal de la pièce et parallèles entre elles, et qui est caractérisée en ce que chacune des deux nervures qu'elle comporte est située près d'un bord longitudinal, ce qui fait qu'il reste entre elles un large espace pour le remplissage avec des bétons légers et/ou des matériaux d'isolation, le trou pouvant être couvert avec des panneaux préfabriqués en béton, ce qui permet la pose d'une couche de béton résistant sur la surface ainsi obtenue et/ou, directement, la dernière finition avec le revêtement. Ainsi, il est également habituel que les plaques conventionnelles soient modifiées sur le chantier avant le montage pour améliorer leur comportement face à un séisme. Lesdites modifications consistent en l'ouverture d'orifices aux deux extrémités de la dalle pour la pose d'armatures supplémentaires, avec le risque que cela comporte d'abîmer la dalle, qui peut être endommagée. Par conséquent, le problème qui se pose, est l'élaboration d'une plaque utilisable dans la construction de planchers et capable de résister efficacement aux mouvements sismiques, et qui ne nécessite pas de modifications sur le chantier, mais qui soit au contraire directement utilisable. La plaque alvéolaire antisismique, objet de cette invention, présente des particularités techniques destinées à offrir une solution simple et facile à manipuler pour la construction, d'une qualité qui la rende résistante aux tremblements de terre, en particulier pour la construction de planchers d'immeubles. Les plaques alvéolaires antisismiques doivent présenter les caractéristiques supplémentaires nécessaires pour garantir la stabilité de la structure face au séisme. Cette stabilité s'obtient à partir de la dissipation de l'énergie qu'introduit le séisme, en permettant que dans certaines zones de la structure se produisent des déformations plastiques avec absorption d'énergie. En conséquence les plaques antisismiques doivent être conçues de façon à éviter les points de rupture et elles ne doivent pas empêcher le comportement correct de la structure. Ainsi, les plaques alvéolaires antisismiques comprennent dans le corps en béton deux niveaux de tiges longitudinales précontraintes placées parallèlement et proches des plus grandes faces dudit corps, des tirants filaires disposés en spirale entre des tiges opposées des deux niveaux, étant présents et étendus longitudinalement en zigzag, les tirants filaires formant des renforcements sur des plans sensiblement perpendiculaires auxdites faces les plus grandes du corps, ce qui produit une répartition des efforts dans l'armature de tiges précontraintes, lesquelles sont plus résistantes que le béton aux efforts irrégulièrement variables, tels que ceux qui se produisent dans la structure d'un immeuble lorsqu'il subit une situation de mouvement sismique. Le corps comprend des évidements longitudinaux ou des alvéoles creuses d'allègement entre les tirants filaires, lesquels permettent en outre de créer une isolation thermique correcte entre les deux faces. De plus, cela facilite la pose des plaques entre leurs appuis, puisqu'il n'est pas nécessaire de procéder à un remplissage postérieur ni de poser des panneaux en béton pour fermer comme dans certains systèmes de plancher. Les effets adverses provoqués par le séisme et qu'il s'agit d'éviter sont : - la rupture par compression du béton sans plastification des armatures, - la rupture en raison d'efforts coupants, - la rupture de joints entre des plaques et, - des noeuds excessivement rigides dans les joints avec le reste de la structure. Le corps de la plaque présente sur l'une des faces longitudinales au moins des renfoncements pour la fixation du corps au béton de plancher dans la construction. De cette façon, une fois pris le béton de raccordement des plaques aux poutres principales d'appui et à la chape ou couche de compression, la résistance à des poussées longitudinales sur le plan horizontal et transversal est elle aussi améliorée, ce qui évite la fissuration de la structure. Les dimensions des renfoncements, des tenons et des créneaux peuvent varier selon le besoin de résistance de la structure et la norme applicable à la construction, en fonction de son emplacement géographique et du risque de séisme. La plaque comprend des séparateurs disposés entre les tiges longitudinales serrées par les tirants filaires. Ces séparateurs sont spécialement conçus pour positionner et éviter que les tiges précontraintes serrées par un tirant filaire ne se rapprochent du fait de la tension transversale et de l'effet caténaire de la tige elle-même durant la fabrication de la plaque antisismique Les séparateurs sont formés d'une pièce plate en tôle, avec des nervures embouties les rigidifiant, une fente qui forme une languette coudée dans le sens opposé étant présente à chaque extrémité de la pièce. La tige se place facilement entre les deux languettes du séparateur, ce qui peut être fait aisément en forçant lesdites languettes, à l'aide, par exemple, de n'importe quel outil, principalement des pinces. Dans une forme de réalisation on a prévu que les tiges longitudinales et les tirants filaires soient prolongés hors du corps en béton pour son raccordement avec la structure de la construction ou avec d'autres plaques adjacentes, cela améliorant la connexion dynamique de la structure. Pour compléter la description, et dans le but de faciliter la compréhension des caractéristiques de l'invention, on joint au présent mémoire descriptif un jeu de dessins sur lesquels, à titre d'illustration et sans caractère limitatif, on a représenté ce qui suit : - la fig. 1 montre une vue en perspective de la plaque avec les faces longitudinales supérieures lisses et avec des renfoncements sur les faces longitudinales latérales; - la fig. 2 montre une vue en perspective de la plaque pourvue de renfoncements sur la face longitudinale supérieure et sur les faces longitudinales latérales; - la fig. 3 montre une vue en coupe de la plaque à une extrémité; - la fig. 4 montre une vue en perspective d'un mode de réalisation des plaques par moulage précontraint; et - la fig. 5 montre une vue en perspective du séparateur. Ainsi qu'on peut l'observer sur les figures référencées, la plaque alvéolaire antisismique de l'invention est formée d'un corps 1 plat en béton, de forme rectangulaire et qui présente des évidements longitudinaux 11 ou des alvéoles vides d'allégement, les deux plus grandes faces 12 du corps 1 étant complètement lisses. Dans le corps 1 sont intégrées des tiges d'armature 2 longitudinales précontraintes, dans une disposition parallèle et placées près des deux plus grandes faces 12 du corps 1. Le corps 1 comprend des tirants filaires 3 disposés en spirale entre des tiges 2 opposées de deux niveaux, et étendus longitudinalement, les tirants filaires 3 formant un renforcement en zigzag sur des plans sensiblement perpendiculaires auxdites faces les plus grandes 12 du corps 1. Le corps 1 a ses faces 12, 13 longitudinales conformées d'une manière adaptée à son raccordement avec les autres plaques qui forment le plancher et avec le béton de revêtement (couche de compression). Dans l'exemple montré sur la figure 1 le corps 1 présente sur les faces longitudinales 13, correspondant aux côtés de la plaque, une pluralité de renfoncements 14 espacés pour faciliter la fixation longitudinale du corps au béton de plancher avec d'autres plaques adjacentes ou avec des poutres principales (non représentées). Dans la variante de réalisation montrée sur la figure 2, le corps 1 présente en outre sur la face longitudinale 12 supérieure, des renfoncements 15 pour la fixation du béton de revêtement (couche de compression). Entre les tiges 2 ou fils précontraints serrés par les tirants filaires 3, on a prévu la pose de séparateurs 4 transversaux, dans le sens perpendiculaire aux faces les plus grandes 12 du corps 1, afin d'éviter le rapprochement desdites tiges 2 précontraintes et de fixer leur position par la tension introduite par le tirant filaire 3 correspondant et par l'effet caténaire des tiges 2 elles-mêmes. Ces séparateurs 4 sont formés d'une pièce plate 41 en tôle, avec des nervures 42 embouties les rigidifiant, une fente 43 qui forme une languette 44 coudée dans le sens inverse, étant située à chaque extrémité de la pièce 41 comme cela est représenté sur la figure 5. Comme on le voit sur la figure 4, les tiges longitudinales 2 et les tirants filaires 3 peuvent être prolongés hors du corps 1 pour son raccordement avec la structure de la construction ou avec d'autres plaques adjacentes. La nature de l'invention, ainsi qu'un exemple de forme de réalisation préférée, ayant été suffisamment décrits, on fait remarquer à toutes fins utiles que les matériaux, la forme, la taille et la disposition des éléments décrits pourront être modifiés, sous réserve que cela n'implique pas une altération des caractéristiques essentielles de l'invention. REVENDICATIONS1. Plaque alvéolaire antisismique, du type de celles qui comprennent un corps (1) plat en béton, de préférence de forme rectangulaire, et avec des tiges d'armature (2) longitudinales, caractérisée en ce qu'elle comprend deux niveaux de tiges (2) longitudinales précontraintes en position parallèle et proches des plus grandes faces (12) du corps (1), des tirants filaires (3) disposés en spirale entre des tiges (2) opposées de deux niveaux étant présents, et étendus longitudinalement en zigzag, les tirants filaires (3) formant un renforcement sur un plan sensiblement perpendiculaire auxdites faces les plus grandes (12) du corps (1); en ce que le corps (1) comprend des évidements longitudinaux (11) ou des alvéoles vides d'allègement entre les tirants filaires (3); et en ce que le corps (1) présente sur l'une au moins des faces (12) et sur deux côtés (13) longitudinaux une pluralité de renfoncements (14, 15) pour la fixation longitudinale du corps au béton de plancher et à celui de revêtement, lors de la construction. 2. Plaque, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des séparateurs (4) disposés entre des tiges (2) longitudinales serrées par les tirants filaires (3). 3. Plaque, selon la revendication 2, caractérisée en ce que les séparateurs (4) sont formés d'une pièce plate (41) en tôle, avec des nervures (42) embouties les rigidifiant, étant située à chaque extrémité de la pièce (41) une fente (43) qui configure des languettes (44) coudées dans le sens inverse. 4. Plaque, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tiges (2) longitudinales et les tirants filaires (3) sont prolongés hors du corps (1) en béton pour leur raccordement avec la structure de la construction ou avec d'autres plaques.