Brevet FR3147820A1 — publié le 20241018

L’invention concerne un dispositif de coffrage de planchers à poutres incorporant des balles de tennis. Il permet d’optimiser le coffrage de la dalle et d’améliorer les performances acoustiques et de résistance au feu qui constituent habituellement les points faibles des planchers constitués de poutres et d’une dalle mince. Les balles de tennis usagées (1) sont interposées entre une planche de coffrage (2) et des solives (4) qui reposent sur des appuis (6) solidaires des poutres du plancher (12). Lors du coulage de la dalle (3), une partie du poids du béton est transféré de la planche de coffrage vers les solives par l’intermédiaire des balles de tennis qui se compriment. Une plaque de faux-plafond (5) est fixée sous les solives. Les poutres peuvent être préfabriquées (bois, béton, métal) ou coulées en place. Le dispositif selon l’invention est particulièrement adapté à la réalisation de planchers de bâtiments. Figure pour l’abrégé : [Fig. 4] Dispositif de coffrage de planchers à poutres incorporant des balles de tennis La présente invention concerne un dispositif de coffrage de planchers à poutres (dits aussi planchers nervurés). Le dispositif est intégré au plancher et il permet d’optimiser le coffrage et d’améliorer les performances acoustiques et de résistance au feu du plancher avec un faible ajout de poids grâce à l’incorporation de balles de tennis. Arrière-plan technique Les planchers de bâtiments peuvent être construits en dalle d’épaisseur uniforme ou avec des poutres ou poutrelles sur lesquelles sont coulée une dalle mince dite souvent dalle de compression. Ces poutres peuvent être classiquement en béton, en bois ou en acier. La présente invention est destinée à la réalisation de ces planchers à poutres. Du point de vue de la résistance mécanique à froid, l’épaisseur de la dalle de compression des planchers avec poutres peut être faible. Cela permet d’avoir une consommation de matière par mètre carré de plancher plus faible que pour un plancher-dalle de même capacité portante. Cela a un intérêt à la fois en matière d’éco-conception du plancher mais aussi en matière d’optimisation des éléments porteurs (poteaux, voiles) et fondations du bâtiment du fait de la diminution du poids des planchers à supporter. Les planchers à poutres et dalle mince ont néanmoins certains inconvénients, notamment : la diminution de la masse du plancher et en particulier l’optimisation de l’épaisseur de la dalle peut affaiblir sensiblement les performances acoustiques du plancher, l’optimisation des épaisseurs de la dalle et des poutres peut diminuer fortement la durée de stabilité au feu du plancher et ses performances thermiques, des raisons de mise en œuvre, délais et coûts peuvent amener à préférer la réalisation d’une dalle pleine d’épaisseur unique, demandant moins d’étapes de réalisation. Afin d’améliorer les performances acoustiques des planchers à poutres et dalle mince les solutions courantes consistent à : augmenter la masse du plancher en ajoutant par exemple une chappe lourde au-dessus de la dalle. Ceci améliore la performance acoustique par ce qui est appelé la loi masse. On perd alors tout ou partie de l’intérêt d’optimisation de matière et d’optimisation des éléments porteurs et de fondation, ajouter un faux plafond suspendu après réalisation du plancher, créant une lame d’air entre la plaque du faux-plafond et la dalle. Ceci améliore la performance acoustique avec un faible ajout de poids par ce qui est appelé la loi masse-ressort-masse. Cela ajoute cependant une tâche d’aménagement dans le planning de construction après réalisation du gros œuvre et a un coût significatif qui dépend de la performance d’atténuation acoustique nécessaire. Les deux méthodes ci-dessus peuvent être combinées. Pour améliorer la durée de stabilité au feu des planchers à poutres et dalle mince les solutions courantes consistent à : augmenter les épaisseurs ce qui diminue les optimisations de consommation de matière et poids possibles par rapport à un plancher-dalle pleine, ajouter une protection au feu (flocage, plaques) ce qui ajoute une tâche d’aménagement dans le planning de construction après réalisation du gros œuvre et a un coût significatif qui dépend de la durée de stabilité souhaitée. Certains dispositifs existants de type entrevous, posés entre poutrelles préfabriquées, ont été développés en essayant de répondre en partie aux problématiques précédentes, mais ils présentent toujours un certain nombre de limites. Par l’invention on se propose de fournir une solution nouvelle dans sa conception et sa mise en œuvre pour répondre aux inconvénients des planchers à poutres précédemment décrits. Le dispositif selon l’invention incorpore entre les poutres et avant réalisation de la dalle du plancher un ensemble d’éléments incluant des balles de tennis et permettant : de servir de coffrage pour couler la dalle (en béton ou matériau assurant une fonction équivalente), d’incorporer les éléments permettant d’améliorer les performances acoustiques, thermiques et de résistance au feu du plancher dès la phase de réalisation du gros œuvre du plancher. L’invention utilise des balles de tennis de préférence usagées. Elle présente ainsi l’intérêt d’offrir une filière de revalorisation des balles de tennis dont la durée de vie d’utilisation en loisir est beaucoup plus limitée que la durée de vie des matériaux qui les composent. Des filières de revalorisation par retrait du feutre et broyage du caoutchouc existent ou ont existé mais elles demandent une transformation importante du produit impliquant un processus énergivore. L’invention présente l’intérêt d’utiliser les caractéristiques intrinsèques de la balle de tennis (résistance, élasticité, amortissement…) sans la transformer. Les balles pourront recevoir un traitement d’ignifugation ou être mises dans une enveloppe souple ignifugée si besoin. Il est à noter que les performances recherchées pour l’acoustique, la stabilité au feu et l’isolation thermique varient en fonction du type de bâtiment (hauteur, surface…) et de son occupation (logements, bureaux, établissements recevant du public…). Le dispositif selon l’invention permet une flexibilité dans sa conception et sa fabrication notamment pour avoir la meilleure adéquation coûts/performances en fonction du type de bâtiment et de son usage. Brève description des figures Il sera fait référence aux dessins annexés : la représente une coupe transversale à titre d’exemple non limitatif dans le mode de réalisation avec des poutres préfabriquées en béton ou en bois installées avant mise en œuvre du dispositif de l’invention, la représente une coupe transversale à titre d’exemple non limitatif dans le mode de réalisation avec des poutres en béton coulées en place après mise en œuvre du dispositif de l’invention, la représente une coupe type transversale avec incorporation d’isolant à titre d’exemple non limitatif, la représente une illustration 3D partielle d’un plancher auquel est intégré le dispositif à titre d’exemple non limitatif, la décrit un phasage succinct à titre d’exemple non limitatif de réalisation du plancher dans le cas d’utilisation du dispositif avec des poutres préfabriquées, la séquence se lisant du haut vers le bas, la décrit un phasage succinct à titre d’exemple non limitatif de réalisation du plancher dans le cas d’utilisation du dispositif avec des poutres béton coulées en place, la séquence se lit du haut vers le bas. Description détaillée Dispositif de coffrage intégré à l’ouvrage destiné à des planchers pour le secteur du bâtiment composés de poutres (12) et d’une dalle (3) formant un plancher caractérisé en ce qu’il comporte des balles de tennis (1) supportant une planche de coffrage (2) et posées sur des solives (4) qui reposent sur des appuis (6) solidaires des poutres du plancher (12). Le dispositif selon l’invention comporte selon une première caractéristique des balles de tennis (1) solidaires d’une planche de coffrage (2). Il comporte selon une deuxième caractéristique des solives (4) sur lesquelles sont appuyées les balles de tennis (1). Ces solives sont posées sur des appui (6) solidaires des poutres (12). Il comporte selon une troisième caractéristique une plaque de faux-plafond (5) fixée sous les solives (4). Cette plaque peut faire partie intégrante du dispositif mis en œuvre avant coulage de la dalle ou être fixée après coulage. La nature de cette plaque dépend en particulier des exigences acoustiques, de résistance au feu et architecturales. Un isolant léger (11) (laine de roche par exemple) peut être posé sur la plaque (5) entre les solives (4) comme cela est représenté sur la . Les balles de tennis (1) ont ainsi pour fonction de : servir d’appuis élastiques à la plaque de coffrage (2) qui doit résister au poids du béton frais (ou d’un matériau équivalent) lors du coulage de la dalle du plancher (3), créer une liaison souple entre la dalle (3) et la plaque de faux plafond (5) située en sous-face du dispositif. Les balles de tennis, comprimées suite au coulage de la dalle, se substituent ainsi au système classique de suspentes d’un faux-plafond ce qui permet de bénéficier de l’atténuation acoustique selon le principe masse-ressort-masse grâce à l’élasticité et l’amortissement des balles. La illustre en 3D à titre d’exemple non limitatif une configuration de plancher utilisant le dispositif. Sur la moitié gauche de la figure, la plancher complet est représenté après coulage de la dalle (3). Sur la partie droite de la figure, la dalle (3) n’a pas été représentée et la planche de coffrage (2) est dessinée en transparence afin de mieux visualiser les balles de tennis (1) posées sur les solives (4). En plus de l’appui sur les balles de tennis, la planche de coffrage (3) prend aussi appui à ses extrémités sur les poutres (12). Dans la forme d’utilisation selon la les solives (4) prennent appui sur les poutres (12) préfabriquées en béton ou en bois par l’intermédiaires d’appuis (6) solidaires des poutres (12). Un joint acoustique (7) peut être mis en place pour améliorer la performance acoustique entre les solives (4) et leurs appuis (6). Un joint coupe-feu (8) peut être incorporé entre la plaque de faux-plafond (5) et les appuis (6). En plus de l’appui sur les balles de tennis, la planche de coffrage (3) prend aussi appui à ses extrémités sur les poutres (12). La représente une séquence de réalisation à titre d’exemple non limitatif de cette forme d’utilisation du dispositif. Dans la forme d’utilisation selon la des planches latérales (9) sont ajoutées au dispositif. Ces planches latérales (9) sont munies de connecteurs (10) qui permettent de solidariser le dispositif à la poutre (12) béton une fois que celle-ci a été coulée et a fait sa prise. Ces planches sont munies d’appuis (6) sur lesquels prennent appui les solives (4). Dans cette forme de réalisation l’ensemble du plancher dalle (3) et poutres (12) peut être coulé en place, les planches latérales servant de coffrage. Le dispositif est posé sur des étais (13) qui incorporent en sous-face une planche de coffrage (14) indépendante du dispositif et qui a pour rôle de constituer la face inférieure du coffrage de poutre. Les étais (13) et la planche de coffrage (14) en sous-face de poutre ne font pas partie du dispositif selon l’invention, mais ils sont décrits car nécessaires à la compréhension de la procédure de réalisation du plancher dans cette configuration. La représente une séquence de réalisation à titre d’exemple non limitatif de cette forme d’utilisation du dispositif. Dans toutes les formes d’utilisation, le dispositif selon l’invention permet de conserver des vides entre les solives (4) et la planche de coffrage (2), vides dans lesquels il est possible de faire cheminer des réseaux (électricité, fibre optique, plomberie…). Le dispositif selon l’invention est destiné à la construction de planchers pour des bâtiments de toute nature. Il est fabricable de façon industrielle en utilisant des matériaux courants et des méthodes d’assemblages automatisables. La géométrie du dispositif (hauteur, largeur, longueur des éléments) peut être adaptée selon les projets. Dispositif de coffrage intégré à l’ouvrage destiné à des planchers pour le secteur du bâtiment composés de poutres (12) et d’une dalle (3) formant un plancher caractérisé en ce qu’il comporte des balles de tennis (1) supportant une planche de coffrage (2) et posées sur des solives (4) qui reposent sur des appuis (6) solidaires des poutres du plancher (12). Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’une plaque (5) de faux-plafond est fixée aux solives, avant ou après coulage de la dalle (3). Dispositif selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la planche de coffrage (2) prend appui à ses extrémités sur les poutres (12). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte un joint acoustique (7) sur les appuis (6) et sous les solives (4) afin d’améliorer la performance acoustique. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte des planches latérales (9) munies de connecteurs (10) et intégrant les appuis (6) permettant de couler en place les poutres en béton. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu’il comporte un isolant (11) posé sur la plaque de faux-plafond et disposé entre les solives et leurs appuis (6). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il possède des vides entre les solives (4) et la planche de coffrage (2) permettant d' incorporer des réseaux.