FR2972469A1

FR2972469A1 - Joint parasismique

Info

Publication number: FR2972469A1
Application number: FR1151874A
Authority: FR
Inventors: Michel Gergonne; Stephane Riondet
Original assignee: DINAC SAS
Current assignee: DINAC, FR
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2012-09-14
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: FR2972469B1; EP2497877A1

Abstract

L'invention concerne un joint parasismique, comportant : un premier (11, 13) et un deuxième (12, 14) éléments profilés, adaptés à s'étendre le long de deux parties à séparer d'une construction ; et au moins un troisième (15) et un quatrième (16) éléments profilés, coulissant l'un par rapport à l'autre et s'étendant dans la largeur du joint, les troisième et quatrième éléments profilés étant respectivement articulés aux premier et deuxième éléments.

Description

B10828 - TTMS 1 JOINT PARASISMIQUE

Domaine de l'invention La présente invention concerne de façon générale les constructions de bâtiments et, plus particulièrement, un joint parasismique pour dalles ou murs porteurs.

Exposé de l'art antérieur De plus en plus de constructions sont réalisées en prévoyant qu'elles résistent à des secousses sismiques. Des normes parasismiques fixent, selon les pays et les régions, l'amplitude des déformations éventuelles que doit supporter un bâtiment. Parmi les moyens parasismiques, on utilise généralement des joints qui ont la propriété d'absorber une déformation imposée à une dalle porteuse sans engendrer de rupture d'une chape de revêtement. Ces joints de dilation sont répartis dans la construction, à intervalle régulier ou non, généralement tous les quelques mètres. Par rapport à des joints de dilatation thermique, les joints parasismiques doivent absorber des amplitudes de déformation beaucoup plus importantes (généralement de plusieurs centimètres) dans toutes les directions. Pour une dalle porteuse, ces joints parasismiques n'ont pas pour objet d'empêcher qu'un éventuel revêtement de sol B10828 - TTMS

2 ou de plafond ne soit endommagé, mais servent à ce que la chape de béton rapportée sur la dalle porteuse, ou la dalle porteuse elle-même ne soit pas endommagée. L'intervalle entre les deux parties de la chape, donc de la dalle sous-jacente, doit être fermé, c'est-à-dire qu'il ne doit pas être obstrué, que ce soit lors de la fabrication d'un plancher ou lors du coulage de la chape recouvrant la dalle porteuse. On connaît de nombreux joints parasismiques qui ne permettent pas d'absorber les mouvements des bâtiments liés aux secousses et qui sont endommagés à la moindre secousse, endommageant alors la dalle (ou partie de dalle) en périphérie. Résumé Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients des 15 joints parasismiques connus. Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un joint parasismique susceptible de reprendre son état de repos suite à une secousse d'amplitude acceptable. 20 Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un joint parasismique autorisant une grande amplitude de déformation dans le plan de la structure. Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un joint parasismique facile à poser. 25 Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un joint parasismique de structure simple. Pour atteindre tout ou partie de ces objets ainsi que d'autres, on prévoit un joint parasismique, comportant : 30 un premier et un deuxième éléments profilés, adaptés à s'étendre le long de deux parties à séparer d'une construction ; et au moins un troisième et un quatrième éléments profilés, coulissant l'un par rapport à l'autre et s'étendant 35 dans la largeur du joint, les troisième et quatrième éléments B10828 - TTMS

3 profilés étant respectivement articulés aux premier et deuxième éléments. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le troisième élément est constitué d'une plaque profilée, le deuxième élément étant constitué d'un profilé en forme de U, dont l'ouverture est destinée à recevoir à coulissement ladite plaque. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la profondeur du U est approximativement égale à longueur en 10 section de la plaque. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'amplitude du coulissement entre les troisième et quatrième éléments est choisie en fonction de l'amplitude maximale de dilatation souhaitée en contraction et expansion. 15 Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'amplitude d'articulation des troisième et quatrième éléments par rapport aux premier et deuxième éléments est choisie en fonction de l'amplitude de dilatation en cisaillement souhaitée. Selon un mode de réalisation de la présente invention, 20 les extrémités libres respectives des troisième et quatrième éléments comportent des rotules propres à coopérer à forme contraire avec des gorges des premier et deuxième éléments. Selon un mode de réalisation de la présente invention, au moins un des premier et deuxième éléments est constitué de 25 deux cornières assemblées l'une à l'autre. Selon un mode de réalisation de la présente invention, chacun des premier et deuxième éléments est constitué de deux cornières assemblées l'une à l'autre. Selon un mode de réalisation de la présente invention, 30 l'autre des premier et deuxième éléments est une platine. On prévoit également une construction en béton comportant au moins un tel joint parasismique. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que 35 d'autres seront exposés en détail dans la description suivante B10828 - TTMS

4 de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une structure porteuse équipée d'un mode de réalisation d'un joint parasismique ; la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation d'un joint parasismique au repos ; la figure 3 est une vue en coupe illustrant un exemple de fonctionnement du joint parasismique de la figure 1 ; la figure 4 est une vue en coupe illustrant un autre exemple de fonctionnement du joint parasismique de la figure 1 ; les figures 5A et 5B illustrent des amplitudes maximales de déformation horizontale du joint parasismique de la figure 2 ; et les figures 6A et 6B illustrent des amplitudes de déformation verticale et horizontale du joint parasismique de la figure 2 ; la figure 7 est un vue en coupe transversale d'un autre mode de réalisation de joint parasismique, adapté à un 20 joint entre plancher et mur ; et les figures 8A et 8B illustrent des amplitudes de déformation du joint parasismique de la figure 7. Description détaillée De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes 25 références aux différentes figures. Par souci de clarté, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension de l'invention ont été représentés et seront décrits. En particulier, les procédés de construction des bâtiments parasismiques n'ont pas été détaillés, les modes de réalisation qui vont être décrits 30 étant compatibles avec les techniques de fabrication et de pose usuelles de joints parasismiques. De plus, les modes de réalisation vont être décrits en relation avec un exemple appliqué à la réalisation d'une dalle, mais ils s'appliquent plus généralement à la réalisation de toute structure porteuse 35 parasismique, par exemple un mur, un ouvrage d'art, etc. 15 B10828 - TTMS

La figure 1 est une vue en coupe schématique d'un plancher porteur équipé d'un mode de réalisation d'un joint parasismique 1. Le plancher comporte une dalle porteuse 2 réalisée sous la forme de parties 22 et 24 disjointes de façon à 5 supporter une secousse sismique d'une certaine amplitude sans effondrer le bâtiment. La dalle porteuse 2 est généralement ferraillée (fers 25) et est portée par des murs du bâtiment ou par des poteaux 27 illustrés en pointillés. Chaque zone 22 ou 24 de la dalle porteuse est indépendante, c'est-à-dire qu'elle est libre par rapport aux zones voisines, l'ensemble de ces zones constituant la structure porteuse du bâtiment. Le cas échéant, cette structure peut être essentiellement métallique. La structure porteuse du bâtiment, plus particulièrement la dalle 2, est recouverte d'une chape 3, généralement appelée chape de circulation, en béton. Pour préserver le caractère indépendant des zones 22 et 24 de la structure porteuse, la chape 3 est réalisée sous forme de zones 32 et 34 respectant la distribution de la structure porteuse. Les zones ou chapes 32 et 34 doivent être reliées les unes ou autres à l'aide de joints de dilatation parasismiques 1, de façon à assurer une finition et à empêcher que l'espace entre les zones 22 et 24 ne soient obstrué, ce qui nuirait à sa fonction. Le joint 1 a, par exemple, une hauteur correspondant à l'épaisseur de la chape 32 et 34. Une fois la chape réalisée, celle-ci est éventuellement recouverte d'un revêtement (non représenté en partie supérieure) et la dalle porteuse (zones 22 et 24) peut le cas échéant être revêtue d'un plafond (non représenté en partie inférieure). Les revêtements de sol et de plafond peuvent être constitués eux-mêmes d'un ou plusieurs revêtements. Ces revêtements sont susceptibles d'être endommagés en cas de secousse sismique. Toutefois, grâce au joint 1, la structure porteuse du bâtiment n'est pas affectée. Des joints de dilatation thermique peuvent le cas échéant être prévus en plus des joints parasismiques. Toutefois, ces joints thermiques sont généralement étroits par rapport aux B10828 - TTMS

6 joints parasismiques et ces derniers remplissent avantageusement également aussi le rôle de joints de dilatation thermique de la structure porteuse. La figure 2 est une vue en perspective d'un mode de réalisation du joint parasismique 1 de la figure 1. Ce joint comporte deux cornières 11 et 12, ou équerres, ayant, en section, une forme de L. Les cornières 11 et 12 sont destinées à constituer le pied du joint. Les cornières 11 et 12 sont disposées de telle sorte que leurs branches verticales respectives 112 et 122 (dans l'orientation de la figure) soient parallèles entre elles et que leurs branches horizontales respectives 114 et 124 s'étendent vers l'extérieur du joint 1. Chaque cornière 11, 12 est destinée à recevoir, dans sa partie supérieure, une autre cornière 13, 14 dont une branche verticale 132, 142 est rapportée contre une face (interne ou externe) de la branche 112 ou 122 de la cornière 11 ou 12, et dont une aile 134, 144 s'étend vers l'extérieur du joint. Les ailes 134 et 144 forment un angle compris entre 0 et 45° avec l'horizontale de telle sorte que les cornières 13 et 14 présentent un angle ouvert compris entre 60 et 150°. Dans le mode de réalisation préféré, représenté aux figures, les ailes 134 et 144 forment un angle supérieur à 10° avec l'horizontale de sorte que, vu en coupe, le joint de dilatation a une forme légèrement évasée en sa partie supérieure.

Les extrémités libres respectives des ailes 134 et 144 se terminent par des gorges 136 et 146 dirigées vers l'intérieur du joint. Les gorges 136 et 146 ont, de préférence, des sections circulaires et sont destinées à recevoir, de façon articulée dans la longueur du profilé, deux éléments profilés 15 et 16 d'absorption de la dilatation/contraction. L'élément 15 est par exemple une plaque profilée comportant à une première extrémité une nervure 152 de section arrondie, formant rotule, destinée à coopérer à forme contraire avec la gorge 136 pour articuler l'élément 15. L'élément 16 a, en section, une forme en U allongée dont l'ouverture 164 est destinée à recevoir B10828 - TTMS

7 l'extrémité libre de la plaque 15. Le fond du U porte une nervure arrondie 162, formant rotule, destinée à coopérer à forme contraire avec la gorge 146 pour y articuler l'élément 16. Dans le cas où les ailes 134 et 144 sont horizontales, elles se prolongent par des extrémités verticales supportant les gorges 136 et 146 de façon à autoriser un débattement vertical du joint. La figure 3 est une vue en coupe à rapprocher de la figure 1 illustrant un exemple de déformation du joint 1 suite, par exemple, à une secousse sismique. Dans l'exemple de la figure 3, on suppose que la contrainte apportée au bâtiment engendre un écartement des zones 22 et 24 de la dalle porteuse l'une par rapport à l'autre. Cet écartement est absorbé par le joint 1 grâce au coulissement de l'élément 15 dans l'élément 16.

De plus, en supposant comme cela est représenté qu'une des dalles (ou zones) s'affaisse par rapport à l'autre, les articulations apportées par les gorges 136 et 146 de montage des éléments 15 et 16 absorbent cette déformation en cisaillement. En outre, pour le cas d'un décalage des zones 22 et 24 parallèlement à la direction longitudinale du joint profilé, les éléments 15 et 16 coulissent l'un par rapport à l'autre dans la longueur. On obtient bien un joint susceptible d'absorber une déformation dans toutes les directions. Pour éviter que l'intervalle entre les partie 22 et 24 de la dalle ne se colmate, ce qui empêcherait au joint de pouvoir reprendre son écartement normal, le joint 1 est posé éléments 15 et 16 au dessus. En face inférieure de la dalle, le joint peut rester ouvert. Dans le cas d'un mur, les éléments 15 et 16 seront, de préférence, du côté du mur susceptible de recevoir un revêtement de type enduit. La figure 4 est un autre exemple de déformation susceptible d'être subie par le joint de dilatation 1. Dans l'exemple de la figure 4, cette déformation est une déformation en compression. Les deux parties 22 et 24 se rapprochant l'une de l'autre, les deux parties du joint 1 se rapprochent et la B10828 - TTMS

8 plaque 15 entre plus profondément dans le U de l'élément 16. Le joint parasismique permet aux parties 22 et 24 de la dalle et 32 et 34 de la chape de se rapprocher l'une de l'autre sans engendrer de ruptures de cette dalle porteuse.

La capacité maximum de déformation du joint parasismique est généralement fixée par des normes. En fonction de ces normes ou autres contraintes, les dimensions du joint de dilatation et plus particulièrement de ses éléments 15 et 16 sont modifiées. Il en est de même pour les angles des équerres 13 et 14 qui sont adaptés en fonctions des mouvements verticaux à compenser. L'amplitude de déformation verticale acceptable dépend de l'amplitude de mouvement que sont susceptibles d'accepter les articulations formées des gorges 136 et 146 et des nervures 152 et 162, ainsi que de l'angle entre les ailes 134 et 144. L'amplitude de déformation horizontale perpendiculairement à la direction du profilé est fixée par la profondeur du U de l'élément 16 et la largeur (longueur en section) de l'élément 15. De préférence, la profondeur du U est égale à la longueur en section de la plaque 15. L'amplitude de déformation horizontale dans la direction du profilé n'est, en pratique, pas limitée par le joint, dans la mesure où sa longueur est supérieure à cette amplitude.

Dans l'exemple particulier de réalisation de la figure 2, le joint de dilatation parasismique au repos fixe un écartement de 40 millimètres entre les parties 22 et 24 de la dalle. Selon cet exemple, la hauteur du joint de dilatation est de 10 cm, correspondant à la hauteur prévue pour la chape 3. La largeur en section du joint de dilatation dans sa partie supérieure est d'environ 10 cm également. Les figures 5A et 5B sont des vues en coupe illustrant les déformations horizontales maximum acceptables par le joint de la figure 2. La figure 5A illustre un écartement maximum B10828 - TTMS

9 d'environ 60 mm. Au-delà, les parties 15 et 16 se désolidarisent l'une de l'autre et le joint n'est plus réutilisable. La figure 5B illustre une déformation maximale en compression dans laquelle l'écartement entre les parties de dalle est réduit à environ 20 mm. Là encore, si les parties de dalle ont tendance à se rapprocher plus l'une de l'autre, les éléments 15 et 16 de dilatation seront endommagés. Les figures 6A et 6B illustrent deux configurations dans lesquelles le joint subit, respectivement, des déformations par écartement et verticale. Dans l'exemple représenté, et avec les dimensions données précédemment, le joint de dilatation est susceptible d'absorber une déformation verticale de l'ordre de 14 mm sans être endommagé de façon irréversible. Les dimensions ci-dessus sont données à titre 15 d'exemple particulier de réalisation et peuvent, bien entendu, être modifiées en fonction de l'application. La pose du joint s'effectue lors de la réalisation de la construction, par exemple lors du coulage du béton de la chape. Par exemple, Le joint 1 est placé en reposant, par son 20 pied, sur les portions 22 et 24 de la dalle en intercalant des entretoises (par exemple des morceaux de polystyrène expansé) maintenant l'écartement entre les cornières 11 et 12 pendant le séchage. De préférence, les équerres 11 et 12 sont fixées, par exemple visées ou boulonnées, aux parties 22 et 24. Une fois la 25 chape sèche, on enlève les entretoises, ce qui rend le joint de dilatation fonctionnel. De préférence, des pattes de scellement 17 et 18 (figure 1) sont articulées à des gorges 138 et 148 prévues dans la face inférieure des ailes 134 et 144, et/ou dans la face des 30 branches 132 et 142 (ou 112 et 122) à l'extérieur du joint. Selon une variante non représentée, le joint est directement réalisé au niveau de la dalle 2. Dans ce cas, les équerres 11 et 12 sont disposées au niveau du coffrage de la dalle.

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10 La réalisation à l'aide de cornières 11, 12, 13 et 14 assemblées par paires les unes aux autres, par exemple par soudure, rivetage ou boulonnage constitue un mode de réalisation préféré. Un boulonnage autorise notamment, en prévoyant des lumières verticales dans les cornières, un réglage en hauteur en fonction de l'épaisseur de la dalle. Selon une telle variante non représentée, les cornières 13 et 14 sont alors décalées vers le haut par rapport aux cornières 11 et 12. La hauteur minimale est cependant fixée par la hauteur du pied dans la mesure où il n'est pas souhaitable que les branches 112 et 122 dépassent dans l'espace défini par les cornières 13 et 14, car cela limiterait l'amplitude de pivotement possible des éléments 15 et 16. Selon une autre variante non représentée, on pourra réaliser des profilés d'une seule pièce pour les cornières 11 et 13 et d'une seule pièce pour les cornières 12 et 14. Le joint 1 est de préférence métallique (par exemple en aluminium ou alliage d'aluminium). L'épaisseur des profilés est choisie en fonction de la résistance mécanique souhaitée et, à titre d'exemple particulier, est de quelques millimètres d'épaisseur. Les longueurs des profilés dépendent des contraintes de fabrication. Ceux-ci sont rapportés bout-à-bout si nécessaire lors de la pose. Selon une autre variante non représentée, une tête articulée (cornières 13, 14 et éléments 15, 16) est prévue des deux côtés du joint. Un tel mode de réalisation est plus particulièrement adapté à la réalisation de joints pour mur porteur. La figure 7 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un joint 1', adapté à une liaison en périphérie d'une dalle 2 (ou portion de dalle) et un mur. Le joint est, comme précédemment, réalisé au niveau d'une chape 3. Une moitié du joint est identique au mode de réalisation précédent. Dans l'exemple représenté, on suppose que la partie portant l'élément 16 est inchangée. L'autre partie portant l'élément 15 est B10828 - TTMS

11 adaptée à être plaquée contre le mur 4. Selon ce mode de réalisation, la rotule de l'élément 15 est reçue dans une gorge 196 d'une platine 19 plaquée contre le mur 4 et, par exemple, recouverte du revêtement de mur. La platine 19 est, par exemple, vissée ou scellée dans le mur 4. Les figures 8A et 8B sont des vues illustrant la capacité de déformation du joint 1', respectivement en position comprimée et en position écartée et selon des mouvements verticaux.

Divers modes de réalisation ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, si des formes lisses de cornières constituent des modes de réalisation simples, d'autres formes pourront leur être conférées (par exemple des formes ondulées ou crénelées pour améliorer l'accrochage du béton de la dalle porteuse au profilé), pourvu de respecter les fonctionnalités décrites et notamment le coulissement des éléments 15 et 16 entre eux et leurs articulations respectives aux deux parties fixes du joint.

Claims

REVENDICATIONS1. Joint parasismique, comportant : un premier (11, 13 ; 19) et un deuxième (12, 14) éléments profilés, adaptés à s'étendre le long de deux parties à séparer d'une construction ; et au moins un troisième (15) et un quatrième (16) éléments profilés, coulissant l'un par rapport à l'autre et s'étendant dans la largeur du joint, les troisième et quatrième éléments profilés étant respectivement articulés aux premier et deuxième éléments.
2. Joint selon la revendication 1, dans lequel le troisième élément (15) est constitué d'une plaque profilée, le deuxième élément (16) étant constitué d'un profilé en forme de U, dont l'ouverture est destinée à recevoir à coulissement ladite plaque.
3. Joint selon la revendication 2, dans lequel la profondeur du U (16) est approximativement égale à longueur en section de la plaque (15).
4. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'amplitude du coulissement entre les troisième 20 et quatrième éléments (15, 16) est choisie en fonction de l'amplitude maximale de dilatation souhaitée en contraction et expansion.
5. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'amplitude d'articulation des troisième et 25 quatrième éléments (15, 16) par rapport aux premier et deuxième éléments est choisie en fonction de l'amplitude de dilatation en cisaillement souhaitée.
6. Joint selon la revendication 5, dans lequel les extrémités libres respectives des troisième et quatrième 30 éléments comportent des rotules (152, 162) propres à coopérer à forme contraire avec des gorges (136, 146) des premier et deuxième éléments. 10 15B10828 - TTMS 13
7. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel au moins un des premier et deuxième éléments est constitué de deux cornières (12, 14) assemblées l'une à l'autre.
8. Joint selon la revendication 7, dans lequel chacun des premier et deuxième éléments est constitué de deux cornières (11, 13 ; 12, 14) assemblées l'une à l'autre.
9. Joint selon la revendication 7, dans lequel l'autre des premier et deuxième éléments est une platine (19).
10. Construction en béton comportant au moins un joint conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.