Brevet FR3131339A1 — publié le 20230630

Ouvrage de construction de type plancher composite L’invention concerne un ouvrage de construction de type plancher comprenant au moins deux poutres (10) montées parallèlement entre elles et un matériau de recouvrement (20) recouvrant l’ensemble ; ledit ouvrage de construction étant caractérisé en ce que lesdites au moins deux poutres (10) sont constituées d’un matériau de masse volumique inférieure à celle du matériau de recouvrement et en ce qu’elles comprennent sur leur partie supérieure des évidements (60) dans lesquels pénètre ledit béton coulé (20) de sorte à assurer une liaison longitudinales entre lesdites au moins deux poutres (10) et ledit matériau de recouvrement (20). Fig. 1 Ouvrage de construction de type plancher composite Domaine technique de l'invention Le domaine de l'invention est celui de la construction d’ouvrages. Plus particulièrement, l’invention concerne la construction d’un plancher composite alliant au moins deux matériaux distincts. Actuellement, il existe de nombreuses méthodes de construction de planchers. La méthode la plus communément utilisée consiste à réaliser une dalle de béton armé, permettant de répondre aux contraintes mécaniques, pyrique (résistance au feu), acoustique et structurelles des bâtiments. La méthode traditionnelle la plus simple consiste en la réalisation d’un coffrage dans lequel des armatures sont disposées et qui est ensuite rempli de béton. Cette méthode très populaire, nécessite des moyens de levage sur site pour le matériel de coffrage et le transport d’une quantité importante de béton. En alternative d’un plancher béton armé, une autre technique consiste en l’utilisation de poutrelles en béton entre lesquelles sont disposés des entrevous, également en béton, l’ensemble étant recouvert d’une dalle en béton. Le plancher ainsi obtenu est monolithique et lourd. Une méthode particulière est décrite dans la demande de brevet US2035296A de 1936. Cette méthode, également monolithique, propose l’utilisation de poutres en T, sur les semelles desquelles reposent des entrevous. Le béton est ensuite coulé sur les poutres et les entrevous jusqu’à atteindre l’extrémité supérieure de l’âme des poutres. Cette méthode, bien qu’utilisant moins de moyens de levage que la première méthode décrite, nécessite beaucoup de temps de mise en place des différents éléments et ne présente pas de performances mécaniques plus importantes. Ces méthodes présentent les inconvénients d’être difficiles à mettre en œuvre en raison du poids des ouvrages de construction, et/ou de ne pas répondre à des contraintes mécaniques suffisantes. De plus, les matériaux utilisés (principalement du béton et de l’acier) présentent également un inconvénient écologique en raison de la forte émission de GES qu’ils provoquent (respectivement 1785 tonnes équivalent CO2 et 871 tonnes équivalent CO2). Il existe donc un besoin de d’améliorer les performances écologiques et de faciliter la mise en œuvre des ouvrages de construction de type planchers en réduisant leur poids, tout en conservant de bonnes propriétés mécaniques en permettant une accroche optimale du matériau de recouvrement de type béton sur les poutres, et en conservant également de bonnes propriétés de résistance au feu. L'invention permet de pallier au moins un des inconvénients de l’art antérieur énoncé ci-dessus, en proposant un ouvrage de construction de type plancher comprenant au moins deux poutres montées parallèlement entre elles, et un matériau de recouvrement, recouvrant l’ensemble ; ledit ouvrage de construction étant caractérisé en ce que lesdites au moins deux poutres sont constituées d’un matériau de masse volumique inférieure à celle du matériau de recouvrement et en ce qu’elles comprennent sur leur partie supérieure des évidements dans lesquels pénètre ledit matériau de recouvrement de sorte à assurer une liaison longitudinales entre lesdites au moins deux poutres et ledit matériau de recouvrement. Une telle solution permet de faciliter la mise en œuvre de l’ouvrage de construction de type plancher puisque l’utilisation de telles poutres allège considérablement l’ensemble de l’ouvrage, tout en permettant d’obtenir des propriétés mécaniques adaptées à ce type d’application. Par ailleurs, cette solution permet également de faciliter la mise en œuvre de l’ouvrage de construction de type plancher car aucun moyen supplémentaire de fixation n’est nécessaire (autre que les évidements) entre les poutres et le matériau de recouvrement. L’invention permet ainsi de faciliter la fixation du matériau de recouvrement aux poutres. En effet, les évidements étant recouverts de matériau de recouvrement, ils empêchent celui-ci (une fois solidifié) d’effectuer tout mouvement vertical ou longitudinal ; tandis que les poutres empêchent tout mouvement latéral, ainsi, cette solution permet une connexion structurelle efficace. Dans une implémentation particulière de l’invention, lesdits évidements présentent un volume de forme polyèdre dont la section augmente dans la direction allant de la partie supérieure des poutres vers la partie inférieure. Dans une implémentation particulière de l’invention, lesdits évidements sont en forme de queue d’aronde traversant. Dans une implémentation particulière de l’invention, ledit matériau de recouvrement est principalement constitué de béton. Dans une implémentation particulière de l’invention, ledit matériau de masse volumique inférieure à celle du matériau de recouvrement est principalement constitué de bois. Ainsi, l’invention est facile à mettre en œuvre en raison de l’utilisation de bois qui est un matériau commun dans la construction, facile à travailler et qui est bien plus léger que le béton. De plus, l’utilisation de bois permet de diminuer considérablement l’empreinte écologique de la structure en diminuant les émissions carbones. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, des fonds de coffrage sont placés entre lesdites au moins deux poutres. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, lesdits fonds de coffrage sont des entrevous sous la forme de blocs de matériau de faible densité. Ainsi, cette implémentation permet d’améliorer les performances thermiques et acoustiques de l’ouvrage de construction en améliorant l’isolation du plancher. Ceci permet également de limiter l’utilisation d’un isolant complémentaire dont le mise en place prend du temps. De plus, les entrevous sont légers et faciles à mettre en œuvre. Enfin, l’utilisation d’un matériau ignifugé en tant qu’entrevous permet d’obtenir une plus grande résistance au feu. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, lesdits fonds de coffrage sont des panneaux de coffrage. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, des entrevous sous la forme de blocs de matériau de faible densité sont placés sur lesdits panneaux de coffrage. Ainsi, les panneaux de coffrage permettent de solidifier la base des entrevous et d’en améliorer les propriétés mécaniques. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, lesdites poutres possèdent une section en T ou en L, définissant une âme et une semelle inférieure, lesdites âmes étant entièrement enveloppées dans ledit matériau de recouvrement. Ainsi, le matériau de recouvrement étant en contact avec toute l’âme des poutre (jusqu’à la semelle inférieure), cela permet d’obtenir une surface de connexion très importante entre les poutres et le matériau de recouvrement et donc une meilleure solidarisation des différents éléments composant le plancher. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, le plancher comprend un treillis soudé disposé sur l’ensemble de la surface du plancher. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, des armatures sont présentes dans ledit matériau de recouvrement. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, lesdites armatures sont métalliques. Dans une autre implémentation particulière de l’invention, lesdites armatures chevauchent au moins une desdites au moins deux poutres, formant un U autour de celles-ci, lesdites armatures étant composées de tiges filantes horizontales dans le sens desdites au moins deux poutres, reliant des U inversés transversaux, lesdites tiges filantes étant positionnées sur les branches des U, au moins une desdites tiges filantes étant proches de la partie inférieure de la poutre. Ainsi, le treillis soudé et les armatures permettent d’obtenir de meilleures propriétés mécaniques pour l’ensemble de l’ouvrage de construction. De plus, les armatures chevauchant les poutres permettent de renforcer la solidarisation des poutres au matériau de recouvrement. Figures D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles : représente une mise en situation d’une implémentation particulière de l’assemblage décrit précédemment en coupe transversale. représente une implémentation particulière de l’assemblage décrit précédemment en coupe transversale, cette implémentation utilisant entre autres des poutres en T et des panneaux de coffrages ainsi que des entrevous. représente une vue 3D d’une implémentation particulière de la fixation du matériau de recouvrement aux poutres. représente une coupe longitudinale et deux coupes transversales d’une poutre dans une implémentation particulière de l’invention, dans laquelle les évidements sont des encoches en forme de queue d’aronde. représente deux coupes transversales d’une poutre dans une implémentation particulière de l’invention, dans laquelle la poutre est entourée du matériau de recouvrement, celui-ci comprenant un treillis soudé et des armatures. représente une implémentation particulière de l’assemblage décrit précédemment en coupe transversale, cette implémentation utilisant entre autres des poutres en Y et des entrevous. représente quatre types de poutres selon quatre implémentations différentes, chacune de ces poutres ayant une forme et des évidements différents. représente la vue 3D d’une poutre dans une implémentation particulière, dans laquelle l’âme de la poutre est entourée d’armatures. Ouvrage de construction de type plancher comprenant au moins deux poutres (10) montées parallèlement entre elles, et un matériau de recouvrement (20) recouvrant l’ensemble ; ledit ouvrage de construction étant caractérisé en ce que lesdites au moins deux poutres (10) sont constituées d’un matériau de masse volumique inférieure à celle du matériau de recouvrement et en ce qu’elles comprennent sur leur partie supérieure des évidements (60) dans lesquels pénètre ledit matériau de recouvrement (20) de sorte à assurer une liaison longitudinales entre lesdites au moins deux poutres (10) et ledit matériau de recouvrement (20). Ouvrage de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits évidements présentent un volume dont la surface d’au moins une des sections supérieures est inférieure à la surface d’au moins une des sections inférieures. Ouvrage de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits évidements sont en forme de queue d’aronde traversant. Ouvrage de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau de recouvrement est principalement constitué de béton. Ouvrage de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau de masse volumique inférieure à celle du matériau de recouvrement est principalement constitué de bois. Ouvrage de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que des fonds de coffrage (30, 40) sont placés entre lesdites au moins deux poutres. Ouvrage de construction selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits fonds de coffrage (30, 40) sont des entrevous (40) sous la forme de blocs de matériau de faible densité. Ouvrage de construction selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits fonds de coffrage (30, 40) sont des panneaux de coffrage (30). Ouvrage de construction selon la revendication 8, caractérisé en ce que des entrevous (40) sous la forme de blocs de faible densité, sont placés sur lesdits panneaux de coffrage (30). Ouvrage de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites au moins deux poutres (10) possèdent une section en T ou en L, définissant une âme (11) et une semelle inférieure (12), lesdites âmes (11) étant entièrement enveloppées dans ledit matériau de recouvrement (20). Ouvrage de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un treillis soudé (55) disposé sur l’ensemble de la surface du plancher. Ouvrage de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que des armatures (50) sont présentes dans ledit matériau de recouvrement (20). Ouvrage de construction selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdites armatures (50) chevauchent au moins une desdites au moins deux poutres (10), formant un U autour de celle-ci. Ouvrage de construction selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites armatures (50) sont composées de tiges filantes horizontales dans le sens desdites au moins deux poutres (10), reliant des U inversés transversaux, lesdites tiges filantes étant positionnées sur les branches des U, au moins une desdites tiges filantes étant proches de la partie inférieure de ladite au moins une desdites au moins deux poutres (10).