Brevet FR3022273A1 — publié le 20151218

La présente invention concerne un entrevous à résistance optimisée à la rupture et son procédé de fabrication. L'invention s'applique plus particulièrement au domaine de 5 la construction de planchers, de plafonds ou de toitures en béton. Il existe déjà des entrevous, appelés parfois hourdis, présentant différentes structures et des profils variés. 10 Ces entrevous sont réalisés en un matériau léger, généralement alvéolaire tel que, par exemple, du polystyrène expansé (PSE) ou extrudé (XPS), du polyuréthane ou du polyisocyanurate ou bien encore des matériaux 15 composites incorporant des mélanges de ces derniers. Ils sont destinés à former des coffrages dans un bâtiment en cours de construction, en comblant l'espace situé entre les poutrelles d'un niveau de plancher de la structure de l'immeuble. 20 Du fait que le personnel de chantier est amené à se tenir ou à se déplacer sur ces entrevous, ces derniers qui s'appuient sur les poutrelles par des becquets latéraux, doivent donc présenter une résistance mécanique suffisante 25 et surtout normalisée selon les réglementations en vigueur et les règles de l'art dans un objectif évident de stabilité et de sécurité. Par la suite, les entrevous se trouvent recouverts et au 30 moins partiellement noyés dans la dalle de béton qui est coulée sur le site en vue de réaliser le plancher et contribuent ainsi, par leur présence au sein de la dalle, à l'amélioration de l'isolation phonique et thermique du bâtiment. Dans certains cas, les entrevous sont pourvus de rehausses permettant de surélever leur niveau supérieur en vue 5 d'alléger la dalle de béton ou d'augmenter sa portée. De tels entrevous sont décrits, notamment, dans le FR 2 996 569 qui concerne un entrevous présentant un corps pourvu de becquets latéraux d'appui sur les poutrelles et sur lequel est monté un élément rapporté destiné à surélever le niveau 10 de l'entrevous et donc la hauteur du coffrage. Cependant, la structure de ces entrevous est trop épaisse pour absorber, par déformation, les contraintes de charge du personnel de chantier ainsi que celles relatives au 15 poids de la chape de béton qui est coulée par la suite, ce qui pose à la fois des problèmes de sécurité et de solidité. Certains entrevous tel que celui décrit dans le FR 2 996 20 569 ont un corps dans lequel est ménagée une cavité ou réservation destinée à lui offrir une plus grande flexibilité. Cependant, si ce corps doit être rehaussé, le point d'appui 25 de la charge (personnel de chantier ou dalle de béton coulée) est déplacé vers le haut. Or ce déport augmente les risques de rupture du corps de façon significative, en particulier, par cisaillement au niveau des becquets, ce qui n'est pas acceptable compte 30 tenu des normes de sécurité en vigueur. Ce risque est encore plus grand lorsque l'entrevous est pourvu d'une semelle ou languette thermiquement isolante rapportée ou réalisée en une seule pièce avec le corps de l'entrevous du fait que l'épaisseur de ce dernier se trouve alors augmentée. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes 5 techniques de manière satisfaisante et fiable en proposant une solution simple à mettre en oeuvre industriellement et économiquement avantageuse. Ce but est atteint selon l'invention au moyen d'un 10 entrevous comprenant un corps en matériau alvéolaire pourvu de becquets latéraux destinés à l'appui sur des poutrelles caractérisé en ce qu'il comprend au moins une entaille débouchante s'étendant au travers dudit corps et prenant naissance en-dessous des becquets, cette entaille divisant 15 ledit corps en au moins deux pièces, une pièce inférieure formant base et au moins une pièce supérieure formant rehausse et dont les contours suivent le profil de la face supérieure dudit corps au-dessus desdits becquets. 20 Selon une caractéristique avantageuse, le corps se prolonge vers le haut de telle sorte que sa face supérieure se situe au-dessus du niveau de la face inférieure des poutrelles. De préférence, l'entaille ne ménage, dans le plan de 25 jonction, aucun espace intercalaire entre les faces intérieures en regard, dans le corps à l'état libre. Selon une variante spécifique, lesdites au moins deux pièces sont séparables du fait du prolongement longitudinal 30 de l'entaille. Dans ce cas, le profil de l'entaille délimite des éléments assurant la liaison amovible entre les deux pièces et, subsidiairement, la pièce supérieure coffrante portera lesdits becquets. Selon une autre variante, l'entrevous comprend deux 5 entailles traversantes délimitant trois pièces superposables. Dans ce cas, la pièce inférieure forme une semelle thermiquement isolante. 10 Selon encore une autre variante de l'entrevous de l'invention, le corps comprend au moins une cavité interne disposée sous l'entaille. 15 Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un entrevous du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on réalise un corps en polystyrène expansé et on pratique une découpe transversale et au moins partielle dudit corps au moyen d'un fil chaud pour former l'entaille 20 traversante. L'entrevous de l'invention présente une résistance élevée à la rupture du fait que la flexibilité procurée par l'entaille traversante est optimale. 25 Plus précisément, l'invention conjugue une résistance élevée au cisaillement de la partie supérieure coffrante de l'entrevous au droit des becquets et une compression de cette même partie contre les poutrelles. 30 La largeur et donc la surface de cette entaille sera ajustée en fonction de l'écart entre les poutrelles et/ou de la hauteur du corps de l'entrevous. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, accompagnée des dessins explicités ci-après. La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation d'un entrevous selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe transversale d'une première variante de réalisation de l'entrevous selon 10 l'invention. Les figures 3A et 3E représentent des vues respectivement en coupe transversale et en coupe longitudinale selon le plan IIIB d'une deuxième variante de mise en oeuvre de 15 l'entrevous selon l'invention. La figure 4 représente une vue en coupe transversale d'une troisième variante de réalisation de l'entrevous selon l'invention. 20 La figure 5 représente une vue en coupe transversale d'une quatrième variante de réalisation de l'entrevous selon l'invention. 25 La figure 6 représente une vue en coupe transversale éclatée d'une cinquième variante de réalisation de l'entrevous selon l'invention. La figure 7 représente une vue en coupe transversale d'une 30 sixième variante de réalisation de l'entrevous selon l'invention. L'entrevous représenté sur les figures est destiné à la réalisation de planchers en comblant l'espace situé entre des poutrelles P, P' à la manière d'un coffrage, avant la coulée du béton. Cet entrevous comprend un corps 1 pourvu de deux becquets latéraux 14a, 14b destinés à l'appui sur les poutrelles P, Pr adjacentes disposées horizontalement et parallèlement entre elles. L'entrevous selon l'invention comprend au moins une entaille 10 s'étendant, au travers du corps 1 et en-dessous des becquets 14a, 14b, d'un bord latéral à l'autre et donc sur toute la distance séparant deux poutrelles -P, P' adjacentes. Une telle entaille sera dénommée une entaille débouchante ou traversante. Pour l'entrevous illustré sur la figure 1, ainsi que sur les autres figures, cette entaille débouche au niveau de la partie inférieure de la face latérale 15a, 15b qui délimite 20 un becquet 14a, 14b. Les contours de cette entaille suivent le profil de la face supérieure la du corps 1 qui est située à une hauteur H au-dessus du niveau de la base des poutrelles. Cette hauteur H 25 est dénommée hauteur coffrante. Plus précisément, la face supérieure la du corps 1 est, dans cette zone, configurée de façon à présenter une facette la' dont la pente est inclinée ou curviligne et 30 orientée vers le haut. La facette la' est raccordée aux becquets 14a, 14b et se prolonge vers le haut par un sommet plat la". Le parcours de l'entaille dans le corps suit alors le profil de la face la et est ici sensiblement parallèle à la facette la' puis au sommet la", comme illustré par la figure 1. L'entaille 10 ne s'étend pas nécessairement sur toute la 5 longueur du corps de l'entrevous. En effet, comme illustré par la figure 1, le corps 1 de l'entrevous est ici pourvu d'une entaille 10' rectiligne, traversante sur la seule largeur de l'entrevous et débouchant à l'extérieur de part et d'autre du corps. 10 Il serait également possible de réaliser plusieurs entailles ou plusieurs incisions, obtenues par découpe transversale et partielle du corps, et s'étendant de façon parallèle ou non et à différents niveaux et sur toute la largeur du corps qui reste ainsi formé d'une seule pièce, 15 comme illustré, notamment, par la figure 6. L'entaille 10 a pour but d'assouplir le corps qui est d'autant plus rigide que sa hauteur ou son épaisseur est importante. 20 Dans un tel cas, la résistance mécanique du corps se trouve affaiblie ce qui augmente les risques de rupture au niveau des becquets d'appui. La présence d'une entaille au sein de la matière alvéolaire du corps 1 contribue à créer une zone de déformation 25 sélective qui est sollicitée lorsque des contraintes de charge sont appliquées sur la face supérieure de l'entrevous. C'est donc cette déformation élastique qui permet d'absorber des contraintes mécaniques élevées et d'éviter 30 ainsi que ces dernières ne provoquent la rupture du corps. La fonction de cette entaille est d'autant plus sensible et a un impact important sur la résistance mécanique de l'entrevous que le corps est prolongé vers le haut, en particulier, lorsque sa face supérieure est située très au-dessus du niveau des poutrelles pour augmenter la hauteur coffrante H et donc la portée de la dalle en béton coulé. Il est prévu que l'entaille 10 ne ménage aucun espace intercalaire entre les faces internes en regard à l'intérieur du corps à l'état libre, c'est à dire, en l'absence de charge sur l'entrevous. En effet, il n'est pas prévu, selon l'invention, que les opérations de découpe ou d'incision du corps de l'entrevous aient pour but de conduire à un enlèvement de matière. Toutefois, certaines techniques de découpe peuvent s'accompagner d'une combustion ou d'une transformation 15 physique d'une faible fraction de matière alvéolaire. En effet, cette découpe étant pratiquée dans le corps en matériau alvéolaire, par exemple, au moyen d'un fil chaud de diamètre très fin, les bords en regard de l'entaille 20 débouchante résultant de la découpe et qui est située dans le plan de jonction, viennent se refermer en contact mutuel après l'opération de découpe. Dans le cas où il est prévu de procéder à une découpe ou une incision avec d'autres moyens (usinage, fraisage, 25 sciage, on s'efforcera d'utiliser des outils très fins permettant de ne pas provoquer d'enlèvement de matière sauf si l'on envisage d'introduire un insert de rigidification dans l'espace intercalaire. 30 L'entaille correspond ainsi à une zone transversale, au sein de l'entrevous, où la matière constitutive du corps est localement déliée et peut donc absorber les déformations. En effet, lorsque la face supérieure de l'entrevous est soumise à une charge, l'entaille débouchante a tendance à s'ouvrir par déformation du corps et de façon articulée (grâce à l'élasticité de la matière alvéolaire) ce qui permet de compenser et de soutenir les efforts appliqués en déplaçant la zone de fragilisation pour augmenter sa résistance en flexion. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 1, l'entaille est rectiligne et plane et correspond au profil de la face supérieure la du corps en conservant sur sa largeur approximativement le même écartement avec cette dernière. Typiquement, pour un entrevous dont la hauteur coffrante 15 est comprise entre 120 et 160 mm et la largeur entre becquets de l'ordre de 500 mm, cet écartement est de l'ordre de 100 mm à +/- 20%. Dans les variantes illustrées par les figures 2, 3A, 4, 5 20 et 6 le profil de l'entaille 10 n'est plus rectiligne car il délimite des éléments 10a en relief susceptibles de renforcer la liaison entre les bords de l'entaille débouchante. 25 Ces éléments 10a comprennent, par exemple, des tenons coopérant avec des mortaises ou des queues d'aronde comme représenté sur les figures 2, 3A, 4, 5 et 6. Dans la variante de la figure 6, le corps 1 comprend, en 30 outre, au moins une cavité interne 14 disposée sous l'entaille 10 et, le cas échéant, de part et d'autre. La cavité 14 est ici fermée mais il serait possible de la réaliser ouverte vers le haut ou vers le bas. Le cas échéant, il serait envisageable de garnir cette cavité d'un élément rapporté ou d'un insert ayant des propriétés thermique différentes de celles de l'entrevous. Le cas échéant, la face supérieure de la pièce inférieure 11 et/ou la paroi de la cavité 14 seront revêtues d'une couche de rigidification, d'une feuillure ou d'un revêtement à propriétés thermiques ou mécaniques spécifiques. Selon une autre variante non représentée, la cavité 14 est ménagée de part et d'autre de l'entaille. Dans la variante de l'entrevous illustrée par les figures 3A et 3B, l'entaille transversale est prolongée 15 longitudinalement sur le corps d'une extrémité à l'autre. La découpe de l'entaille 10 conduit alors à diviser le corps en au moins deux pièces qui sont éventuellement séparables ; une pièce inférieure 11 formant base et une 20 pièce supérieure 12 formant rehausse et correspondant à la partie coffrante de l'entrevous. C'est alors ici la pièce supérieure qui porte les becquets 14a, 14b. 25 Cette variante permet avantageusement de décaler longitudinalement la pièce supérieure 12 par rapport à la pièce inférieure 11, comme illustré par la figure 3B, pour adapter l'entrevous à un environnement particulier du chantier. 30 Cette disposition est particulièrement avantageuse dans les zones d'extrémité du coffrage où les éléments de structure S, S' sont raccordés en délimitant des épaulements e (voir figure 3B). Les figures 4 et 5 illustrent des variantes de l'entrevous illustré aux figures 3A et 3E. Les profils de l'entaille traversante sont différents de ceux qui ont été précédemment illustrés. Des essais comparatifs ont été réalisés pour des entrevous conformes aux figures 4 et 5. Essai 1 Cet essai est réalisé pour des entrevous dont le contour extérieur est illustré à la figure 4. La hauteur coffrante H est égale à 200 mm et la hauteur totale du corps de l'entrevous Ht est égale à 332 mm. Les entrevous sont réalisés en polystyrène expansé et 20 présentent une masse volumique moyenne de 17,7 Kg/m3. Dans un même bloc, ont été découpés un entrevous (El) sans entaille et deux entrevous (E2 et E3) présentant une entaille débouchante dont le profil est illustré à la 25 figure 4. Les entrevous El et E2 ont été découpés dans la moitié inférieure du bloc et l'entrevous E3 dans la moitié supérieure. 30 Les valeurs de Résistance au test de Poinçonnement Flexion (RPF) ont été mesurées pour ces trois entrevous. Elles sont regroupées dans le tableau 1. 15 Tableau 1 Ref Profil RPF (daN) Rupture E1 Standard 116 becquet E2 Avec entaille 184 becquet traversante (fig 4). E3 Avec entaille 181 becquet traversante (fig 4) Essai 2 Cet essai est réalisé pour des entrevous dont le contour est illustré à la figure 5. La hauteur coffrante H est égale à 120 mm et la hauteur totale du corps de l'entrevous Ht est égale à 252 mm. Les entrevous sont réalisés en polystyrène expansé et présentent une masse volumique moyenne de 18,0 Kg/m3. Dans un premier bloc, ont été découpés 18 entrevous présentant deux fentes ouvertes et °non traversantes s'étendant chacune depuis la partie inférieure d'une face latérale délimitant un becquet vers l'intérieur du corps de l'entrevous. Dans un deuxième bloc, ont été découpés quatre entrevous présentant une entaille débouchante dont le profil est illustré à la figure 7. Contrairement à l'entrevous qui sera décrit en référence à la figure 7, ces quatre entrevous ne comportent pas de rehausse (identifiée par la référence 13 sur la figure 7). Deux ont été découpés dans la moitié inférieure du bloc et deux autres dans la moitié supérieure de ce bloc. Dans ce même deuxième bloc, ont été découpés deux entrevous présentant une entaille débouchante dont le profil est illustré à la figure 5, l'un dans la moitié inférieure et l'autre dans la moitié supérieure du bloc. Les valeurs de la Résistance au test de Poinçonnement Flexion (RPF) ont été mesurées pour ces entrevous. Les valeurs moyennes sont données dans le Tableau 2. Tableau 2 Profil RPF (daN) Rupture Avec deux 147 becquet fentes non traversantes Avec entaille 164 becquet traversante (fig 7) Avec entaille 161 becquet traversante (fig 5) Ainsi, ces essais montrent que la résistance d'un entrevous présentant une entaille traversante conforme à l'invention est augmentée par rapport à celle d'un entrevous standard ou d'un entrevous présentant deux fentes non traversantes. Dans une autre variante illustrée par la figure 6, il est prévu d'assembler la pièce inférieure 11 réalisée par découpe d'un corps d'entrevous réalisé à partir d'une première matière, avec une pièce supérieure 12 réalisée par découpe d'un autre corps réalisé en une seconde matière, de préférence différente de la première. Dans cette variante, les éléments de liaison 10a de chacune des deux pièces ont des profils et des géométries complémentaires de façon à coopérer pour assurer leur assemblage amovible mais ont avantageusement des propriétés mécaniques et, notamment, de rigidité adaptées à leurs fonctions respectives. Selon la variante illustrée par la figure 7, deux découpes traversantes et longitudinales sont pratiquées à deux niveaux différents dans le corps 1 de façon à former deux entailles 10 rectilignes en délimitant ainsi trois pièces séparables et superposables. Dans cette variante, on peut concevoir de former une rehausse 13 dans une partie surélevée délimitée au-dessus de la partie supérieure coffrante à partir d'un corps 1 unique monobloc dans lequel on aura pratiqué des découpes transversales débouchantes à différents niveaux. Cette configuration est particulièrement utile pour utiliser la pièce inférieure 11 comme une semelle 30 thermiquement isolante et s'affranchir ainsi d'une semelle rapportée. D'autres combinaisons seraient aussi possibles, par exemple, en pratiquant une première découpe rectiligne pour former une entaille débouchante transversalement et une seconde découpe non rectiligne débouchante à la fois transversalement et longitudinalement et délimitant des éléments de liaison 10a. REVENDICATIONS1. Entrevous comprenant un corps (1) en matériau alvéolaire pourvu de becquets latéraux (14a, 14b) destinés à l'appui sur des poutrelles (P, P'), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une entaille débouchante (10) s'étendant au travers dudit corps et prenant naissance en-10 dessous des becquets, cette entaille divisant ledit corps (1) en au moins deux pièces, une pièce inférieure (11) formant base et au moins une pièce supérieure (12, 13) formant rehausse et dont les contours suivent le profil de la face supérieure (1a) dudit corps au-dessus desdits 15 becquets. 2. Entrevous selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps (1) se prolonge vers le haut de telle sorte que sa face supérieure (1a) se situe au-dessus du niveau de la face inférieure des poutrelles 20 (P, P'). 3. Entrevous selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite entaille (10) ne ménage, dans le plan de jonction, aucun espace intercalaire entre les faces intérieures en regard, dans le corps (1) à 25 l'état libre. 4. Entrevous selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites au moins deux pièces sont séparables du fait du prolongement longitudinal de ladite entaille (10). 30 5. Entrevous selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le profil de ladite entaille (10) délimite des éléments (10a) assurant la liaison amovible entre les deux pièces (11, 12). 6. Entrevous selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les éléments de liaison (10a) comprennent des tenons coopérant avec des mortaises. 7. Entrevous selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la pièce supérieure (12) porte lesdits becquets (14a, 14b). 8. Entrevous selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux entailles traversantes délimitant trois pièces séparables et 10 superposables. 9. Entrevous selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce inférieure (11) forme une semelle thermiquement isolante. 10. Entrevous selon l'une des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une cavité interne (14) disposée sous l'entaille (10). 11. Procédé de fabrication d'un entrevous selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en 20 ce qu'on réalise un corps (1) en polystyrène expansé et on pratique une découpe transversale et au moins partielle dudit corps au moyen d'un fil chaud pour former ladite entaille traversante (10). 25 30