Brevet FR2977902A1 — publié le 20130118

PROCEDE DE FABRICATION D'UN PLANCHER DE BATIMENT SUR DES FONDATIONS PONCTUELLES ET ENSEMBLE DE CONSTRUCTION PERMETTANT LA MISE EN OEUVRE DUDIT PROCEDE Domaine technique : La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un plancher de bâtiment sur des fondations ponctuelles, ledit plancher étant réalisé par le coulage sur chantier d'une dalle de compression en béton sur une structure portante. L'invention concerne également un ensemble de construction permettant la mise en oeuvre dudit procédé. Technique antérieure : Traditionnellement pour réaliser des fondations dites ponctuelles, qu'on appelle également isolées ou sectorielles à l'inverse des fondations filantes ou linéaires, on décape la terre végétale et on excave le sol ponctuellement pour y couler des plots de fondation en béton en ayant pris soin de les mettre à niveau, ces plots de fondation étant généralement renforcés par une armature métallique. On met en place un coffrage pour relier les plots de fondation entre eux afin d'y couler des poutres porteuses en béton, généralement renforcées par une armature métallique qui permet de lier mécaniquement les poutres aux plots de fondation. Ensuite, on pose la structure du plancher, par exemple des poutrelles et des entrevous, avant de couler la dalle de compression. Ce procédé long et fastidieux a été amélioré par l'utilisation de plots de fondation et de longrines préfabriqués en béton armé. Les pièces de fondation se présentent sous la forme de plots portés chacun par une semelle destinée à reposer sur un béton de propreté coulé au fond des excavations pour réaliser la mise à niveau des pièces de fondation. Ces pièces de fondation préfabriquées en une seule pièce monobloc sont lourdes (plus de 2T) à manipuler et à aligner entre elles une fois posées. Elles sont ensuite scellées au sol individuellement par du béton coulé en leur centre avant de poser les longrines préfabriquées pour relier deux pièces de fondation consécutives. Les longrines sont scellées aux pièces de fondation par du béton coulé dans des zones de clavetage délimitées par des coffrages posés au droit des pièces de fondation, ces coffrages pouvant constituer un angle ou une droite. Une fois ces opérations terminées, la structure du plancher peut être posée afin d'y couler la dalle de compression. Ce procédé n'est pas encore satisfaisant compte tenu du nombre important d'interventions nécessaires pour sceller ou claveter individuellement les pièces de fondation puis les longrines avant de pouvoir poser le plancher. Exposé de l'invention : La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un procédé de fabrication plus simple et plus rapide, donc moins consommateur de temps sur le chantier, tout en facilitant le travail des ouvriers et en améliorant l'isolation thermique du plancher. Dans ce but, l'invention concerne un procédé du genre indiqué en préambule dans lequel on pose des pièces de fondation dans des excavations ponctuelles ménagées dans le sol, on pose des longrines entre les pièces de fondation, on pose des éléments de coffrage extérieurs et intérieurs dans des zones de clavetage entre les longrines au droit des pièces de fondation, on pose la structure portante du plancher sur les pièces de fondation, les longrines et les éléments de coffrage intérieurs, et on coule le béton sur la structure portante pour former la dalle de compression du plancher et sceller simultanément les pièces de fondation au sol ainsi que les longrines entre elles et aux pièces de fondation, lors de cette unique opération de coulage du béton, d'où un gain de temps considérable et une réduction des interventions sur le chantier. Pour les pièces de fondation, on utilise de préférence des éléments de construction préfabriqués en deux parties, comprenant une semelle destinée à reposer au fond de l'excavation, et un plot creux coiffant la semelle moyennant un jeu périphérique. Pour faciliter la pose des pièces de fondation, on peut utiliser un gabarit de pose comportant des repères d'alignement et des moyens de fixation au sol temporaires. On peut utiliser, au moins pour les éléments de coffrage intérieurs qui seront perdus après le coulage de la dalle de compression, des éléments de coffrage préfabriqués en matériau thermiquement isolant agencés pour être assemblés aux pièces de fondation. De manière préférentielle, on utilise des équerres de fixation agencées pour être assemblées aux pièces de fondation pour maintenir les éléments de coffrage extérieurs contre les longrines dans les zones de clavetage. Avant la pose des longrines, on peut poser des planches de coffrage additionnelles sur toute ou partie de la hauteur des pièces de fondation en fonction de la hauteur du vide sanitaire à réaliser, lesdites planches étant maintenues dans des rainures latérales prévues sur les pièces de fondation. 20 Ce procédé peut être mis en oeuvre grâce à un ensemble de construction spécifique comportant au moins des pièces de fondation préfabriquées en deux parties, comprenant une semelle et un plot creux coiffant la semelle moyennant un jeu périphérique. La semelle a par exemple une forme sensiblement carrée et le plot une 25 forme sensiblement cubique. Le plot peut comporter au moins dans sa face supérieure des trous de réception et en ses flancs des rainures latérales. Cet ensemble de construction comporte avantageusement des équerres de fixation réversibles, comportant un flanc plat agencé pour maintenir des éléments de coffrage15 alignés et un flanc en angle droit agencé pour maintenir des éléments de coffrage dans un angle. Elles comportent pour ce faire au moins une tige de fixation parallèle et opposée aux flancs agencée pour s'emboîter dans un des trous de réception prévus dans les pièces de fondation. Ledit ensemble de construction peut comporter des éléments de coffrage perdu préfabriqués en matériau thermiquement isolant, agencés pour être assemblés aux pièces de fondation par des tiges de fixation dans les trous de réception prévus dans les pièces de fondation. 10 Parmi ledit ensemble de construction, on peut trouver un gabarit de pose des pièces de fondation, comportant des repères d'alignement et des moyens de fixation au sol temporaires. Ce gabarit de pose peut comporter au moins un profilé définissant un angle droit correspondant à deux côtés adjacents de la semelle de la pièce de 15 fondation, et étant pourvu au moins d'une poignée de manutention et de trous pour des organes de fixation. Description sommaire des dessins : 20 La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue éclatée d'une pièce de fondation selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale de la pièce de fondation de la figure 1 25 assemblée, - la figure 3 est une vue en cours de pose de la pièce de fondation de la figure 1 dans un gabarit de pose selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective d'une équerre de fixation réversible selon l'invention,5 - les figures 5A, 5B et 5C représentent d'une partie angulaire des fondations en cours de fabrication, respectivement vue de l'extérieur, vue de l'intérieur et vue de dessus, et - les figures 6A et 6B représentent une partie linéaire des fondations en cours de fabrication, respectivement vue de l'intérieur et vue partielle de dessus. Illustrations de l'invention et meilleure manière de la réaliser : En référence aux figures, les éléments de construction permettant la mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un plancher pour un bâtiment sur des fondations ponctuelles selon l'invention comportent au moins : - des pièces de fondation 10 préfabriquées (fig. 1 et 2), - des longrines 20 (fig. 5A-C), - des équerres de fixation réversibles 30 (fig. 4), - des éléments de coffrage 40 (fig. 5 et 6), et - des gabarits de pose 50 (fig. 3). Les pièces de fondation 10 préfabriquées en béton ou similaire sont réalisées en deux parties superposables, à savoir une semelle 11 qui fait l'interface entre le sol et le bâtiment, et un plot 12 qui coiffe la semelle 11 et permet la pose des longrines 20. La semelle 11 est de préférence une pièce moulée pleine, intégrant ou non une matière isolante, pourvue en son centre d'une armature 13 saillante en acier. Elle présente une forme sensiblement carrée, dont les parois latérales forment un angle de dépouille et comportent des repères d'alignement 18' sous la forme d'encoches. La face inférieure de la semelle 11 est plane pour pouvoir être posée sur un béton de propreté 1. Ce béton de propreté 1 est coulé au fond des excavations ponctuelles réalisées dans le sol afin de mettre à niveau les pièces de fondations 10. La semelle 11 comporte sur sa face supérieure plane un bossage central 14 délimitant un jeu périphérique J avec le plot 12. Le plot 12 quant à lui est de préférence une pièce moulée creuse pour recevoir un béton de clavetage ou de scellement comme expliqué plus loin. Il présente une forme sensiblement cubique, dont les parois latérales forment un angle de dépouille et dont la face inférieure est plane pour pouvoir être posée sur la face supérieure de la semelle 11. Son ouverture inférieure 15 est légèrement supérieure au diamètre du bossage 14 pour permettre son déplacement relatif dans toutes les directions par rapport à la semelle 11 dans les limites du jeu périphérique J. Il reçoit en son centre une armature 16 en acier pour créer avec l'armature 13 saillante de la semelle 11 un chaînage vertical de reprise des charges. Il comporte en outre sur sa face supérieure des trous de réception 17, par exemple au nombre de quatre, répartis dans les angles, des rainures latérales 18 disposées au centre de ses parois latérales, et des repères de positionnement 19 sur sa face supérieure. La fonction de ces caractéristiques sera expliquée plus loin. La semelle 11 et le plot 12 sont chacun pourvus d'un ou de plusieurs crochets de levage (non représentés) ou similaires, permettant leur manutention par un engin de levage tel qu'un camion grue, chaque pièce pesant environ Y2 tonne. Les longrines 20 sont des pièces moulées en béton ou similaire avec ou sans armature en acier et présentant une section en L définissant une paroi extérieure plane 21 servant de coffrage et un rebord intérieur 22 servant d'appui aux extrémités des poutrelles (non représentées) qui seront posées par dessus les fondations pour créer la structure du plancher en combinaison avec des entrevous. Les équerres de fixation 30, dont un exemple est représenté à la figure 4, sont des pièces réalisées en acier mécano-soudé ou similaire, en forme de U, dont les branches parallèles définissent un flanc plat 31 et un flanc en angle droit 32, agencés pour maintenir des éléments de coffrage 40 respectivement alignés et en angle. Elles comportent à la base du U au moins une tige de fixation 33 parallèle et opposée aux flancs 31 et 32. Cette tige de fixation 33 est prévue pour s'emboîter dans un des trous de réception 17 ménagés dans le plot 12 des pièces de fondation 10. Les équerres de fixation 30 sont rigidifiées par une barre de renfort 34 ou similaire s'étendant entre les flancs 31 et 32. Ainsi ces équerres de fixation 30 sont réversibles comme expliqué plus loin. Les éléments de coffrage 40 comportent à la fois des éléments de coffrage récupérables 41, puisque disposés à l'extérieur, et des éléments de coffrage perdus 42, 43, puisque disposés à l'intérieur des fondations. Les éléments de coffrage récupérables 41 sont constitués par exemple de planches ou similaires, tandis que les éléments de coffrage perdus 42, 43 sont constitués de blocs de matériau, de préférence thermiquement isolant, tel que du polystyrène expansé ou similaire à haute densité, pour servir de rupteur thermique et d'appui à la structure portante du plancher. Dans les angles de la fondation conformément aux figures 5A à 5C, on utilise à l'extérieur de la fondation, deux planches 41 maintenues en appui contre la paroi extérieure 21 des longrines 20 par trois équerres de fixation 30 emboîtées dans les trous de réception 17 de la pièce de fondation 10, deux équerres présentant leur flanc plat 31 et l'équerre d'angle présentant son flanc en angle droit 32. Toujours dans les angles de la fondation, on utilise à l'intérieur de la fondation pour terminer le coffrage, un bloc cubique 42 de polystyrène maintenu sur la pièce de fondation 10 par une tige de fixation 44 traversant le bloc et emboîtée dans le trou de réception 17 restant. Dans les longueurs de la fondation, conformément aux figures 6A et 6B, on utilise à l'extérieur de la fondation, une planche 41 maintenue en appui contre la paroi extérieure 21 des longrines 20 par deux équerres de fixation 30 emboîtées dans les trous de réception 17 de la pièce de fondation 10, et présentant leur flanc plat 31. Toujours dans les longueurs de la fondation, on utilise à l'intérieur de la fondation pour terminer le coffrage, un bloc parallélépipédique 43 de polystyrène maintenu sur la pièce de fondation 10 par deux tiges de fixation 44 traversant le bloc et emboîtées dans les trous de réception 17 restés libres. Le gabarit de pose 50 n'est pas indispensable mais bien utile pour faciliter le travail des ouvriers notamment dans des terrains où le marquage au sol est difficile. Dans l'exemple représenté à la figure 3, le gabarit de pose 50 comporte deux profilés 51 présentant une section en L et définissant chacun un angle droit, étant précisé qu'un demi gabarit, soit un seul profilé suffit comme expliqué plus loin. Ils comportent à leurs extrémités respectives des moyens d'assemblage rapides, par exemple par emboîtement d'un téton 52 dans un orifice 53, ou par tout autre système équivalent, pour former un carré de dimensions complémentaires à celles de la semelle 11. Chaque profilé 51 comporte une ou de préférence deux poignées de manutention 54 et une pluralité de trous d'ancrage 55, circulaires et/ou oblongs, pour pouvoir y loger des organes de fixation tels que des tiges d'ancrage ou similaire, permettant d'ancrer temporairement le gabarit au sol. Il comporte également des repères d'alignement 56 sous la forme d'encoches ou similaires, facilitant le positionnement du gabarit par rapport à deux axes perpendiculaires X-Y préalablement tracés ou repérés sur le chantier par les ouvriers. Possibilités d'application industrielle : Le procédé de fabrication d'un plancher sur fondations ponctuelles selon l'invention est détaillé ci-après. Il permet la réalisation d'un plancher sur un vide sanitaire ou un vide technique, par le coulage sur chantier d'une dalle de compression en béton sur une structure portante. Dans l'application visée, la structure portante est constituée de poutrelles parallèles reliées par des entrevous (non représentés), mais pourrait être différente et par exemple constituée d'une prédalle préfabriquée ou similaire. Conformément aux procédés connus, on décape la terre végétale sur une certaine profondeur, on réalise des excavations ponctuelles dans le sol à intervalles réguliers pour couvrir la surface du futur bâtiment par un quadrillage en X-Y, et on coule au fond des excavations un béton de propreté permettant de mettre à niveau les fondations. On procède à un repérage au sol des axes X-Y. On pose une pièce de fondation 10 dans chaque excavation ponctuelle. Préalablement, on peut mettre en place un demi gabarit 50 (fig. 5A-C) ou un gabarit complet, qui est facile à aligner sur les axes X-Y puisqu'il est léger et manipulable à la main, et on l'ancre au sol par des tiges d'ancrage à travers les trous d'ancrage 55. On vient placer les pièces de fondation 10 par un engin de levage qui saisit l'ensemble « semelle 11 et plot 12 » et on dépose chaque pièce de fondation 10 contre un gabarit 50 préalablement aligné, ce qui simplifie considérablement l'alignement des pièces de fondation 10. On peut ajuster cet alignement en déplaçant par l'engin de levage uniquement le plot 12 par rapport à la semelle 11 posée grâce au jeu périphérique J ménagé entre le bossage central 14 de la semelle et l'ouverture inférieure 15 du plot. On pose des longrines 20 entre les pièces de fondation 10. Ce travail est également facilité par les repères de pose 19 prévus sur la face supérieure des plots 12 qui correspondent au dessin des extrémités des longrines 20. On pose ensuite les éléments de coffrage extérieurs 41 et intérieurs 42, 43 pour fermer l'espace existant entre les longrines 20 au droit des pièces de fondation 10 aussi bien dans les angles que dans les longueurs, ces espaces étant appelés des zones de clavetage. Pour les coffrages extérieurs, on plaque les planches 41 contre la paroi extérieure 21 des longrines 20 en utilisant les équerres de fixation 30 qui se fixent sur les pièces de fondation 10 grâce à leur tige de fixation 33 emboîtée dans les trous de réception 17 des plots 12. Dans les longueurs, on utilise le flanc plat 31 et, dans les angles, on utilise le flanc en angle droit 32 des mêmes équerres. Pour les coffrages intérieurs, on fixe les blocs cubiques 42 dans les angles et les blocs parallélépipédiques 43 dans les longueurs sur les pièces de fondation 10 par les tiges de fixation 44 emboîtées dans les trous de réception 17 des plots 12. Lorsque les coffrages sont terminés, on pose la structure du plancher sur l'ensemble de la fondation comportant les pièces de fondation 10, les longrines 20 et les éléments de coffrage intérieurs 42, 43, on pose les treillis en acier pour renforcer le plancher puis on coule le béton sur la structure du plancher pour former la dalle de compression. Lors de cette unique opération de coulage, le béton s'écoule simultanément dans les coffrages des fondations, ayant pour conséquence de claveter ou sceller les pièces de fondation 10 au sol ainsi que les longrines 20 entre elles et aux pièces de fondation 10. Ainsi, il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés, à savoir une simplification du gros oeuvre pour préparer les fondations ponctuelles et une réduction considérable du temps d'intervention sur le chantier en concentrant en une seule et même opération, le coulage du béton de la dalle de compression du plancher et le coulage du béton de clavetage des fondations, d'où une rapidité d'exécution non égalée à ce jour. Par ailleurs, ce procédé permet d'ajuster à la hauteur du vide sanitaire ou du vide technique en insérant des planches de coffrage additionnelles 45, ou similaires, dans les rainures latérales 18 des pièces de fondation 10 comme représenté à la figure 6A. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un plancher de bâtiment sur des fondations ponctuelles, ledit plancher étant réalisé par le coulage sur chantier d'une dalle de compression en béton sur une structure portante, dans lequel on pose des pièces de fondation (10) dans des excavations ponctuelles ménagées dans le sol, on pose des longrines (20) entre les pièces de fondation, on pose des éléments de coffrage extérieurs (41) et intérieurs (42, 43) dans des zones de clavetage entre les longrines (20) au droit desdites pièces de fondation (10), on pose une structure portante du plancher sur les pièces de fondation (10), les longrines (20) et lesdits éléments de coffrage intérieurs (42, 43), et on coule le béton sur ladite structure portante pour former la dalle de compression du plancher et sceller simultanément lesdites pièces de fondation (10) au sol ainsi que lesdites longrines (20) entre elles et aux pièces de fondation, lors de cette unique opération de coulage du béton. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour les pièces de fondation (10), on utilise des éléments de construction préfabriqués en deux parties, comprenant une semelle (11) destinée à reposer au fond de l'excavation, et un plot (12) creux coiffant la semelle moyennant un jeu périphérique (J). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise un gabarit de pose (50) pour poser les pièces de fondation (10), ledit gabarit de pose comportant des repères d'alignement (56) et des moyens de fixation (55) au sol temporaires. 25 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, au moins pour les éléments de coffrage intérieurs (42, 43) qui seront perdus après le coulage de la dalle de compression, des éléments de coffrage préfabriqués en matériau thermiquement isolant et agencés pour être assemblés aux pièces de fondation (10). 1120 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise des équerres de fixation (30) agencées pour être assemblées aux pièces de fondation (10) et maintenir les éléments de coffrage extérieurs (41) contre les longrines (20). 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'avant la pose des longrines (20), on pose des planches de coffrage additionnelles (45) sur toute ou partie de la hauteur des pièces de fondation (10) en fonction de la hauteur du vide sanitaire à réaliser, lesdites planches étant maintenues dans des rainures latérales (18) prévues sur les pièces de fondation (10). 7. Ensemble de construction pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins des pièces de fondation (10) préfabriquées en deux parties, comprenant une semelle (11) et un plot (12) creux coiffant la semelle (11) moyennant un jeu périphérique (J). 8. Ensemble de construction selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite semelle (11) a une forme sensiblement carrée et ledit plot (12) a une forme sensiblement cubique, et en ce que ledit plot (12) comporte au moins dans sa face supérieure des trous de réception (17) et en ses flancs des rainures latérales (18). 9. Ensemble de construction selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte des équerres de fixation (30) réversibles, comportant un flanc plat (31) agencé pour maintenir des éléments de coffrage (41) alignés et un flanc en angle droit (32) agencé pour maintenir des éléments de coffrage (41) dans un angle. 10. Ensemble de construction selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites équerres de fixation (30) comportent au moins une tige de fixation (33) parallèle etopposée auxdits flancs (31, 32), agencée pour s'emboîter dans un des trous de réception (17) prévus dans les pièces de fondation (10). 11. Ensemble de construction selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de coffrage perdu (42, 43) préfabriqués en matériau thermiquement isolant, agencés pour être assemblés aux pièces de fondation (10) par des tiges de fixation (44) dans les trous de réception (17) prévus dans les pièces de fondation (10). 12. Ensemble de construction selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un gabarit de pose (50) des pièces de fondation (10), ledit gabarit de pose comportant des repères d'alignement (56) et des moyens de fixation (55) au sol temporaires. 13. Ensemble de construction selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit gabarit de pose (50) comporte au moins un profilé (51) définissant un angle droit correspondant à deux côtés adjacents de la semelle (11) de ladite pièce de fondation (10), ledit gabarit de pose étant pourvu au moins d'une poignée de manutention (54) et de trous (55) pour des organes de fixation.