FR3124204A1 - Slab for the construction and method of manufacturing such a slab - Google Patents
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Abstract
Dalle pour la construction et procédé de fabrication d’une telle dalle Dalle (1) pour la construction comportant : une première partie de dalle (2) réalisée en un premier béton,une deuxième partie de dalle (3) recouvrant au moins partiellement la première partie de dalle (2), la deuxième partie de dalle (3) étant réalisée en un deuxième béton, différent du premier béton, la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton,au moins un élément de liaison (4) reliant la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3), configuré et disposé de manière à reprendre un effort de cisaillement à l’interface entre la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 3Slab for construction and method of manufacturing such a slab Slab (1) for construction comprising: a first part of slab (2) made of a first concrete, a second part of slab (3) at least partially covering the first slab part (2), the second slab part (3) being made of a second concrete, different from the first concrete, the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete, at least one connecting element (4) connecting the first slab part (2) and the second slab part (3), configured and arranged so as to take up a shearing force at the interface between the first slab part (2) and the second slab part ( 3). Figure for abstract: Fig. 3
Description
La présente invention concerne une dalle de chaussée, notamment ferroviaire, routière, portuaire ou aéroportuaire, ou d’ouvrage, en particulier du bâtiment ou de travaux publics, ainsi qu’un procédé de fabrication d’une telle dalle.The present invention relates to a pavement slab, in particular railway, road, port or airport, or structure, in particular building or public works, as well as a method of manufacturing such a slab.
Dans le domaine de l’invention, c’est-à-dire le domaine de la construction, le problème du dimensionnement des dalles pour supporter les charges et contraintes exercées lorsqu’elles sont disposées sur leur site de destination se pose.In the field of the invention, that is to say the field of construction, the problem of the dimensioning of the slabs to support the loads and stresses exerted when they are placed on their destination site arises.
Les normes et codes pour le dimensionnement des éléments en béton ont été en partie conçus pour faciliter les calculs et éviter la réalisation de modélisations exactes, celles-ci n’étant pas rentables pour les structures ayant une grande variété d’éléments et de conditions de charge, notamment dans les bâtiments.The standards and codes for the dimensioning of concrete elements have been partly designed to facilitate calculations and to avoid the realization of exact modelings, these being not profitable for structures having a wide variety of elements and conditions of construction. load, especially in buildings.
Dans le domaine des chaussées routières et ferroviaires, les normes en vigueur de dimensionnement des chaussées, telles que NF P 98 086, NF EN 16432 et Eurocode 2, régissent le dimensionnement des éléments, de telle sorte que les calculs sont simplifiés et les dessins obtenus sont sécuritaires. Cependant, lorsque des éléments tels que des dalles, incluant les poutres ou longrines, pour chaussées routières ou ferroviaires, sont dimensionnés à l’aide de ces normes, il est possible d’aboutir à des sections d’acier dites minimales, donc indépendantes des efforts appliqués. Quand l’effort appliqué est dimensionnant, les quantités d’acier sont rapidement significatives. Ces dimensionnements dits forfaitaires par application de formules issues d’une norme alourdissent les structures et consomment une grande quantité de béton et d’acier donc de dioxyde de carbone, ce qui est nuisible pour l’environnement et augmente les coûts.In the field of road and rail pavements, the standards in force for the dimensioning of pavements, such as NF P 98 086, NF EN 16432 and Eurocode 2, govern the dimensioning of the elements, so that the calculations are simplified and the drawings obtained are safe. However, when elements such as slabs, including beams or stringers, for road or railway pavements, are dimensioned using these standards, it is possible to end up with so-called minimum steel sections, therefore independent of the applied effort. When the force applied is dimensioning, the quantities of steel are quickly significant. These so-called flat-rate sizings by applying formulas from a standard make the structures heavier and consume a large amount of concrete and steel and therefore carbon dioxide, which is harmful to the environment and increases costs.
Le même problème peut se poser dans une moindre mesure dans le domaine des ouvrages, notamment du bâtiment ou des travaux publics.The same problem may arise to a lesser extent in the field of works, in particular building or public works.
Il peut être ainsi souhaitable, au moins dans certains cas, d’optimiser ces dimensionnements en utilisant des matériaux nouveaux. Dans ce cas, les dimensionnements sont peu normés et il est alors nécessaire de réaliser des modèles plus complexes et plus fidèles.It may therefore be desirable, at least in certain cases, to optimize these dimensions by using new materials. In this case, the dimensions are not standardized and it is then necessary to produce more complex and more faithful models.
Selon la théorie des poutres et l'hypothèse de calcul de Bernoulli, lorsque les dalles et poutres sont soumises à de la flexion, leur fibre supérieure est comprimée et leur fibre inférieure est tendue. On a illustré à la
On a représenté sur la
Etant donné que la résistance à la traction du béton conventionnel est très faible, il est nécessaire d’ajouter des éléments, le plus souvent des barres d’acier longitudinales, qui reprennent les efforts de traction et qui permettent de maintenir la stabilité de l’ouvrage en évitant notamment la fissuration préjudiciable de celui-ci.Since the tensile strength of conventional concrete is very low, it is necessary to add elements, most often longitudinal steel bars, which take up the tensile forces and which allow the stability of the structure to be maintained. structure, in particular avoiding damaging cracking of the latter.
On connaît par ailleurs les prédalles collaboratives, utilisées dans le domaine du bâtiment, qui ont deux fonctions. D’une part, ces prédalles servent de coffrage pour le béton coulé en place avec lequel elles forment une dalle monolithique. D’autre part, elles comportent l’armature inférieure de la dalle. Les prédalles sont ainsi préfabriquées en béton armé, précontraint ou avec raidisseurs. Ces prédalles sont dimensionnées selon les normes de type Eurocode et le béton utilisé pour leur fabrication est de type conventionnel. De telles prédalles sont généralement épaisses. Par conséquent, l’utilisation de ces prédalles collaboratives est très peu répandue sur les voies ferrées et les chaussées routières, l’intérêt de celles-ci par rapport aux dalles présentées plus haut étant limité.We also know collaborative pre-slabs, used in the field of construction, which have two functions. On the one hand, these pre-slabs serve as formwork for the cast-in-place concrete with which they form a monolithic slab. On the other hand, they comprise the lower reinforcement of the slab. The pre-slabs are thus prefabricated in reinforced concrete, prestressed or with stiffeners. These pre-slabs are sized according to Eurocode type standards and the concrete used for their manufacture is of the conventional type. Such pre-slabs are generally thick. Consequently, the use of these collaborative pre-slabs is very rare on railways and road pavements, the interest of these compared to the slabs presented above being limited.
Il existe ainsi un besoin pour bénéficier d’une dalle, de préférence pour les chaussées routières ou ferroviaires, mais également pour des ouvrages, notamment du bâtiment ou des travaux publics, ayant une résistance en flexion élevée, présentant une faible épaisseur et ayant un coût acceptable économiquement, qui ne soit pas contrainte par les dimensionnements des normes et donc inutilement alourdie en ferraillage, avec une bonne cohésion interne.There is thus a need to benefit from a slab, preferably for road or railway pavements, but also for structures, in particular building or public works, having a high bending strength, having a low thickness and having a low cost. economically acceptable, which is not constrained by the dimensioning of the standards and therefore unnecessarily heavy in reinforcement, with good internal cohesion.
L’invention répond à tout ou partie de ce besoin et elle y parvient grâce à une dalle pour la construction de préférence de chaussée, notamment ferroviaire, routière, portuaire ou aéroportuaire, ou éventuellement d’ouvrage, en particulier du bâtiment ou de travaux publics, la dalle comportant :The invention meets all or part of this need and it achieves it thanks to a slab for the construction, preferably of roadways, in particular railway, road, port or airport, or possibly of work, in particular of building or public works. , the slab comprising:
- une première partie de dalle réalisée en un premier béton,a first slab part made of a first concrete,
- une deuxième partie de dalle recouvrant au moins partiellement la première partie de dalle, la deuxième partie de dalle étant réalisée en un deuxième béton, différent du premier béton, la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton,a second slab part at least partially covering the first slab part, the second slab part being made of a second concrete, different from the first concrete, the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete,
- au moins un élément de liaison reliant la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle, configuré et disposé de manière à reprendre un effort de cisaillement à l’interface entre la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle.at least one connecting element connecting the first slab part and the second slab part, configured and arranged so as to take up a shear force at the interface between the first slab part and the second slab part.
Grâce à l’invention, on bénéficie d’une dalle en béton de bonne performance, notamment pour un travail en flexion, tout en n’ayant qu’une partie de la dalle qui est réalisée en un béton plus performant que le reste de la dalle. L’utilisation dudit au moins un élément de liaison permet d’assurer le collage mécanique entre la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle à l’interface entre les deux parties de la dalle. Ce collage permet un transfert pertinent des charges entre les deux parties de dalle par résistance au cisaillement à l’interface pour faire bénéficier l’ensemble de la dalle hybride d’une performance accrue. Grâce à l’invention, on peut ainsi obtenir une dalle en béton hybride de haute performance, avec une empreinte carbone réduite.Thanks to the invention, there is a concrete slab of good performance, in particular for work in bending, while having only a part of the slab which is made of a more efficient concrete than the rest of the slab. The use of said at least one connecting element makes it possible to ensure mechanical bonding between the first part of the slab and the second part of the slab at the interface between the two parts of the slab. This bonding allows a relevant transfer of the loads between the two parts of the slab by shear resistance at the interface to make the whole hybrid slab benefit from increased performance. Thanks to the invention, it is thus possible to obtain a high-performance hybrid concrete slab, with a reduced carbon footprint.
La deuxième partie de dalle est de préférence disposée au-dessus de la première partie de dalle, dans la position finale sur site de la dalle. Dans ce cas, la première partie de dalle présente une surface supérieure recouverte au moins en partie par la deuxième partie de dalle. La surface inférieure de la deuxième partie de dalle est alors au moins en partie en contact, notamment direct ou indirect, avec la surface supérieure de la première partie de dalle. L’interface entre la première et la deuxième parties de dalle est constituée au niveau de la surface supérieure de la première partie de dalle et de la surface inférieure de la deuxième partie de dalle. Ledit au moins un élément de liaison se trouve au niveau de cette interface, étant, selon les modes de réalisation, présent uniquement à l’interface ou présent à l’interface et s’étendant à l’intérieur des première et deuxième parties de dalle.The second slab part is preferably arranged above the first slab part, in the final on-site position of the slab. In this case, the first slab part has an upper surface covered at least in part by the second slab part. The lower surface of the second slab part is then at least partly in contact, in particular direct or indirect, with the upper surface of the first slab part. The interface between the first and second slab parts is formed at the upper surface of the first slab part and the lower surface of the second slab part. Said at least one connecting element is located at this interface, being, according to the embodiments, present only at the interface or present at the interface and extending inside the first and second slab parts .
Par « dalle », il faut comprendre une pièce de construction, notamment de chaussée ou éventuellement d’ouvrage, de forme générale rectangulaire, carrée, circulaire ou autre forme notamment plus complexe, qu’elle soit à peu près aussi large que longue ou bien longue et étroite à la manière d’une poutre, d’une traverse ou d’une longrine. Une telle dalle peut être prévue pour supporter des rails ou autres éléments de chaussée ou de construction.By "slab", it is necessary to understand a piece of construction, in particular of a roadway or possibly of a structure, of generally rectangular, square, circular or other shape, in particular more complex, whether it is approximately as wide as it is long or long and narrow like a beam, a crossbeam or a sill. Such a slab can be provided to support rails or other pavement or construction elements.
La deuxième partie de dalle peut recouvrir partiellement la première partie de dalle, dans une ou plusieurs zones de recouvrement, raccordées ou non entre elles. Dans ce cas, la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle ne présentent pas la même forme ni les mêmes dimensions, la première partie de dalle ayant une superficie supérieure à celle de la deuxième partie de dalle. En variante, la deuxième partie de dalle recouvre entièrement la première partie de dalle.The second slab part can partially cover the first slab part, in one or more overlap zones, which may or may not be connected to each other. In this case, the first slab part and the second slab part do not have the same shape or the same dimensions, the first slab part having an area greater than that of the second slab part. Alternatively, the second slab part entirely covers the first slab part.
La première partie de dalle présente par exemple une forme globale rectangulaire, une forme de U, en forme de H, une forme rectangulaire évidée dans une portion centrale ou autre forme convenant pour une dalle.The first slab part has for example an overall rectangular shape, a U-shape, an H-shape, a rectangular shape hollowed out in a central portion or another shape suitable for a slab.
Par « la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton », on entend que la classe de résistance du premier béton est plus élevée que la classe de résistance du deuxième béton.By "the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete", it is meant that the strength class of the first concrete is higher than the strength class of the second concrete.
Le premier béton est de préférence un béton fibré non armé.The first concrete is preferably an unreinforced fiber-reinforced concrete.
Par « béton fibré », on entend un béton contenant une pluralité de fibres telles que des fibres métalliques, des fibres synthétiques, des fibres structurelles ou des fibres de micro-fissuration qui sont distribuées de manière homogène avec une orientation préférentielle ou aléatoire.By "fiber concrete" is meant a concrete containing a plurality of fibers such as metal fibers, synthetic fibers, structural fibers or micro-fissuring fibers which are distributed homogeneously with a preferential or random orientation.
Par « non armé », il faut comprendre que le béton ne comporte pas d’armature métallique longitudinale de type acier haute adhérence.By “unreinforced”, it should be understood that the concrete does not contain longitudinal metal reinforcement of the high-adhesion steel type.
Le premier béton est de préférence à haute performance ou ultra-performant.The first concrete is preferably high-performance or ultra-performance.
La performance du premier béton est avantageusement de type haute performance, avec :The performance of the first concrete is advantageously of the high performance type, with:
- une résistance en traction par flexion ft1élevée comprise entre 3MPa et 25 MPa, mieux entre 6MPa et 15MPa, par exemple égale à 6 MPa. ; et/ou- a high bending tensile strength f t1 of between 3 MPa and 25 MPa, better still between 6 MPa and 15 MPa, for example equal to 6 MPa. ; and or
- une résistance à la compression fc1élevée comprise entre 35 MPa et 160MPa, mieux entre 50 MPa et 160 MPa, par exemple égale à 60MPa ; et/ou- a high compressive strength f c1 of between 35 MPa and 160 MPa, better still between 50 MPa and 160 MPa, for example equal to 60 MPa; and or
- le module d’Young moyen Ecm1 (appellation Eurocode, règles de dimensionnement pour le béton armé) compris entre 25 et 70 GPa, mieux entre 30 GPa et 70GPa, par exemple égal à 32 GPa.- the average Young's modulus Ecm1 (Eurocode designation, dimensioning rules for reinforced concrete) between 25 and 70 GPa, better still between 30 GPa and 70 GPa, for example equal to 32 GPa.
Il est à noter que la résistance en traction par flexion des bétons fibrés est faussée par la présence de fibres. L’essai de résistance en traction est réalisé sur le béton sans les fibres.It should be noted that the tensile strength by bending of fiber-reinforced concrete is distorted by the presence of fibres. The tensile strength test is carried out on the concrete without the fibres.
Le deuxième béton est avantageusement un béton standard non armé et non fibré, par exemple un béton de remplissage. Il est cependant possible que le deuxième béton comporte des fibres de microfissuration.The second concrete is advantageously an unreinforced and non-fibered standard concrete, for example a filling concrete. However, it is possible that the second concrete contains microcracking fibres.
Par « béton standard », on entend un béton qui n’a pas des performances particulièrement hautes.“Standard concrete” means concrete that does not have particularly high performance.
La performance du deuxième béton est par exemple de type faible performance, avec :The performance of the second concrete is for example of the low performance type, with:
- une résistance en traction par flexion ft 2faible comprise entre 1MPa et 5MPa, mieux entre 2MPa et 5MPa, par exemple égale à 2MPa, et/oua low bending tensile strength f t 2 between 1MPa and 5MPa, better still between 2MPa and 5MPa, for example equal to 2MPa, and/or
- une résistance à la compression fc 2élevée comprise entre 20 MPa et 70 MPa, mieux entre 25 et 70MPa, par exemple égale à 25MPa et/oua high compressive strength f c 2 of between 20 MPa and 70 MPa, better still between 25 and 70 MPa, for example equal to 25 MPa and/or
- le module d’Young moyen Ecm 2 (appellation Eurocode, règles de dimensionnement pour le béton armé) compris entre 20 GPa et 40GPa, mieux entre 30 GPa et 40GPa, par exemple égal à 30GPa.the average Young's modulus Ecm 2 (Eurocode designation, design rules for reinforced concrete) between 20 GPa and 40 GPa, better still between 30 GPa and 40 GPa, for example equal to 30 GPa.
Les première et deuxième parties de dalle et ledit au moins un élément de liaison sont de préférence dépourvus d’armature métallique. Ainsi, la dalle est non armée, étant totalement dépourvue d’armature métallique. Cela permet de réduire les coûts et dimensions de la dalle par rapport à celle de l’art antérieur dimensionnée selon les normes en vigueur.The first and second slab parts and said at least one connecting element preferably have no metal reinforcement. Thus, the slab is unreinforced, being totally devoid of metal reinforcement. This makes it possible to reduce the costs and dimensions of the slab compared to that of the prior art dimensioned according to the standards in force.
Au moins la première partie de dalle peut être préfabriquée sur un lieu de fabrication distinct du site de destination. Cela permet de contrôler sa qualité et de garantir des performances élevées.At least the first slab part can be prefabricated on a manufacturing site separate from the destination site. This helps control its quality and ensure high performance.
Ledit au moins un élément de liaison permet de reprendre un effort de cisaillement à l’interface entre la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle.Said at least one connecting element makes it possible to take up a shear force at the interface between the first part of the slab and the second part of the slab.
Dans un mode de réalisation, ledit au moins un élément de liaison est rapporté et fixé dans la première partie de dalle, notamment sur le site de fabrication de la première partie de dalle.In one embodiment, said at least one connecting element is attached and fixed in the first slab part, in particular on the manufacturing site of the first slab part.
La deuxième partie de dalle peut être coulée sur le site de destination de la dalle, étant alors coulée sur et autour dudit au moins un élément de liaison. En variante, la deuxième partie de dalle est également préfabriquée, étant réalisée, notamment par coulage du deuxième béton sur la première partie de dalle munie dudit au moins un élément de liaison, sur le site de fabrication de la première partie de dalle.The second slab part can be cast on the site of destination of the slab, then being cast on and around said at least one connecting element. As a variant, the second part of the slab is also prefabricated, being produced, in particular, by pouring the second concrete onto the first part of the slab provided with said at least one connecting element, on the manufacturing site of the first part of the slab.
Ledit au moins un élément de liaison peut comporter une pluralité de connecteurs, de préférence non reliés entre eux autrement que par l’intermédiaire des première et deuxième parties de dalle. De tels connecteurs comportent de préférence un métal, notamment un acier, le métal pouvant être revêtu au moins partiellement d’un matériau polymère.Said at least one connecting element may comprise a plurality of connectors, preferably not connected to each other other than via the first and second slab parts. Such connectors preferably comprise a metal, in particular a steel, the metal possibly being coated at least partially with a polymer material.
Les connecteurs sont par exemple choisis dans le groupe constitué par les connecteurs sous forme de tiges verticales, par exemple de goujons, ou recourbées à leur(s) extrémité(s), les connecteurs sous forme de tiges à tête(s) soudée(s), les connecteurs formés d’un assemblage boulonné, notamment comportant au moins un boulon et un écrou, les connecteurs en forme de U, les connecteurs en forme de U à extrémités recourbées et les autres formes et types de connecteurs qui conviennent. Les connecteurs peuvent être choisis parmi ceux de la gamme Stabox® commercialisée par la société Max Frank.The connectors are for example chosen from the group consisting of connectors in the form of vertical rods, for example studs, or curved at their end(s), connectors in the form of rods with welded head(s) ), connectors formed from a bolted assembly, in particular comprising at least one bolt and one nut, U-shaped connectors, U-shaped connectors with curved ends and other suitable shapes and types of connectors. The connectors can be chosen from those of the Stabox® range marketed by the company Max Frank.
De préférence, l’ensemble des connecteurs pour une même dalle sont de même type.Preferably, all the connectors for the same tile are of the same type.
Les connecteurs peuvent être disposés à équidistance les uns des autres au sein de la dalle. En variante, les connecteurs sont disposés par groupes ou par rangées afin d’optimiser le dimensionnement. Dans ce cas, les connecteurs sont de préférence positionnés dans les zones où les efforts de cisaillement sont maximaux.The connectors can be arranged equidistant from each other within the slab. Alternatively, the connectors are arranged in groups or rows to optimize sizing. In this case, the connectors are preferably positioned in the zones where the shear forces are maximum.
Les connecteurs peuvent être noyés dans la dalle, n’étant pas visibles du côté de la surface supérieure de la dalle, notamment formée par la surface supérieure de la deuxième partie de dalle, ni du côté de la surface inférieure de la dalle, notamment formée par la surface inférieure de la première partie de dalle. En variante, les connecteurs font saillie du côté de la surface supérieure de la dalle et/ou du côté de la surface inférieure de la dalle.The connectors can be embedded in the slab, not being visible from the side of the upper surface of the slab, in particular formed by the upper surface of the second part of the slab, nor from the side of the lower surface of the slab, in particular formed by the lower surface of the first slab part. As a variant, the connectors protrude from the side of the upper surface of the slab and/or from the side of the lower surface of the slab.
De tels connecteurs peuvent présenter un module d’Young Eségal à 200GPa (acier de construction standard) et une résistance à la traction f égale à 500 MPa (acier de construction standard). Cependant, il est possible d’utiliser des aciers avec des résistances bien plus élevées, par exemple avec une résistance à la traction f comprise entre 500 MPa et 1300 MPa.Such connectors can have a Young's modulus E s equal to 200 GPa (standard construction steel) and a tensile strength f equal to 500 MPa (standard construction steel). However, it is possible to use steels with much higher strengths, for example with a tensile strength f of between 500 MPa and 1300 MPa.
Dans le mode de réalisation où ledit au moins un élément de liaison comporte une pluralité de connecteurs, les première et deuxième parties de dalle sont directement en contact l’une de l’autre au niveau de l’interface, hormis bien entendu là où les connecteurs sont présents.In the embodiment where said at least one connecting element comprises a plurality of connectors, the first and second slab parts are directly in contact with each other at the interface, except of course where the connectors are present.
Dans un autre mode de réalisation, ledit au moins un élément de liaison comporte une composition adhésive, telle qu’un bitume, disposée à l’interface entre la première partie de dalle et la deuxième partie de dalle. Une telle composition adhésive peut être déposée sur la première partie de dalle avant dépose, notamment coulage, de la deuxième partie de dalle. Elle peut être présente uniquement sur la ou les zones de recouvrement de la première partie de dalle par la deuxième partie de dalle lorsque cette dernière ne recouvre que partiellement la première partie de dalle. En variante, elle est présente sur toute la surface supérieure de la première partie de dalle, que la deuxième partie de dalle recouvre partiellement ou totalement la première partie de dalle.In another embodiment, said at least one connecting element comprises an adhesive composition, such as bitumen, placed at the interface between the first tile part and the second tile part. Such an adhesive composition can be deposited on the first part of the slab before depositing, in particular casting, the second part of the slab. It may be present only on the zone or zones in which the first part of the slab is covered by the second part of the slab when the latter only partially covers the first part of the slab. As a variant, it is present over the entire upper surface of the first slab part, whether the second slab part partially or completely covers the first slab part.
Dans ce cas, la première et la deuxième parties de dalle sont en contact indirect entre elles, au moins dans les zones où la composition adhésive est présente, étant séparées l’une de l’autre au niveau de l’interface par la composition adhésive.In this case, the first and the second tile parts are in indirect contact with each other, at least in the areas where the adhesive composition is present, being separated from each other at the interface by the adhesive composition .
Dans un autre mode de réalisation, ledit au moins un élément de liaison comporte au moins un relief, notamment une pluralité de reliefs, formé(s) à la surface de la première partie de dalle qui est destinée à être en contact avec la deuxième partie de dalle, notamment à la surface supérieure de la première partie de dalle. Dans ce cas, la deuxième partie de dalle présente avantageusement, sur la ou les zones de recouvrement, une surface, notamment inférieure, présentant au moins un relief complémentaire à celui de la surface de la première partie de dalle. Un tel relief complémentaire peut être formé par coulage de la deuxième partie de dalle sur le relief de la première partie de dalle.In another embodiment, said at least one connecting element comprises at least one relief, in particular a plurality of reliefs, formed on the surface of the first part of the slab which is intended to be in contact with the second part. slab, in particular on the upper surface of the first slab part. In this case, the second part of the slab advantageously has, on the overlap zone or zones, a surface, in particular the lower one, having at least one relief complementary to that of the surface of the first part of the slab. Such a complementary relief can be formed by casting the second slab part on the relief of the first slab part.
Dans ce mode de réalisation où ledit au moins un élément de liaison comporte au moins un relief, les première et deuxième parties de dalle sont directement en contact l’une de l’autre au niveau de l’interface.In this embodiment where said at least one connecting element comprises at least one relief, the first and second slab parts are directly in contact with each other at the interface.
Il est possible, dans d’autres variantes de réalisation, de combiner différents types d’éléments de liaison, ceux-ci étant formés par exemple d’une pluralité de connecteurs et d’une composition adhésive, ou d’une pluralité de connecteurs et d’au moins un relief, ou encore d’une composition adhésive et d’au moins un relief, voire d’une pluralité de connecteurs, d’une composition adhésive et d’au moins un relief.It is possible, in other variant embodiments, to combine different types of connecting elements, these being formed for example of a plurality of connectors and of an adhesive composition, or of a plurality of connectors and at least one relief, or even an adhesive composition and at least one relief, or even a plurality of connectors, an adhesive composition and at least one relief.
La première partie de dalle peut s’étendre sur une hauteur inférieure à la moitié de la hauteur totale de la dalle, de préférence sur une hauteur comprise entre 10% et 50% de la hauteur totale de la dalle, notamment égale à environ 25% de la hauteur totale de la dalle. Cela signifie notamment que la deuxième partie de dalle présente une hauteur de préférence supérieure à la hauteur de la première partie de dalle. Cela permet de minimiser les coûts de la dalle tout en maximisant les performances de celle-ci.The first slab part may extend over a height less than half the total height of the slab, preferably over a height of between 10% and 50% of the total height of the slab, in particular equal to approximately 25% the total height of the slab. This means in particular that the second slab part has a height preferably greater than the height of the first slab part. This minimizes panel costs while maximizing panel performance.
La hauteur de la première partie de dalle est par exemple comprise entre 4 et 10 cm, par exemple égale à 7 cm et la hauteur de la deuxième partie de dalle est par exemple comprise entre 10 et 30 cm, par exemple égale à 13 cm. La hauteur totale de la dalle peut être comprise entre 14 cm et 40 cm environ, étant par exemple égale à 20 cm.The height of the first slab part is for example between 4 and 10 cm, for example equal to 7 cm and the height of the second slab part is for example between 10 and 30 cm, for example equal to 13 cm. The total height of the slab can be between approximately 14 cm and 40 cm, being for example equal to 20 cm.
La première partie de dalle peut comporter, sur sa surface destinée à être en contact, notamment direct ou indirect, avec la deuxième partie de dalle, notamment sur sa surface supérieure, au moins une réserve formant un relief en creux pour pouvoir recevoir un réseau sec ou humide. La ou les réserves ne sera(ont) alors pas en contact avec la deuxième partie de dalle, et ce indépendamment dudit au moins un élément de liaison.The first slab part may comprise, on its surface intended to be in contact, in particular direct or indirect, with the second slab part, in particular on its upper surface, at least one reserve forming a hollow relief in order to be able to receive a dry network or wet. The reserve(s) will then not be in contact with the second slab part, independently of said at least one connecting element.
La deuxième partie de dalle peut présenter, sur sa surface supérieure, une réservation pour la fixation de rails, la présence de selles avec ancrages, de traverses noyées, ou autres. La deuxième partie de dalle peut être la partie « sur-mesure » de la dalle. La deuxième partie a une forme qui permet d’épouser par exemple la forme de la traverse ou de la selle avec son ancrage. L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, en combinaison avec ce qui précède, un procédé de fabrication d’une dalle telle que définie plus haut, comportant les étapes suivantes :The second slab part may have, on its upper surface, a reservation for fixing rails, the presence of saddles with anchors, embedded sleepers, or others. The second part of the slab can be the "tailor-made" part of the slab. The second part has a shape which makes it possible, for example, to match the shape of the crosspiece or the saddle with its anchorage. Another subject of the invention, according to another of its aspects, in combination with the foregoing, is a process for manufacturing a slab as defined above, comprising the following steps:
- Etape a : réaliser la première partie de dalle avec le premier béton sur un site de fabrication distinct du site de destination de la dalle,Step a: make the first part of the slab with the first concrete on a manufacturing site separate from the destination site of the slab,
- Etape b : inclure, lors de l’étape a, ledit au moins un élément de liaison dans la première partie de dalle ou rapporter ledit au moins un élément de liaison sur la première partie de dalle,Step b: include, during step a, said at least one connecting element in the first part of the slab or attach the said at least one connecting element to the first part of the slab,
- Etape c : réaliser la deuxième partie de dalle en coulant le deuxième béton sur la première partie de dalle, de manière à recouvrir au moins partiellement celle-ci et ledit au moins un élément de liaison et à former la dalle.Step c: making the second part of the slab by pouring the second concrete on the first part of the slab, so as to at least partially cover the latter and the said at least one connecting element and to form the slab.
La deuxième partie de dalle peut être réalisée sur le site de fabrication de la première partie de dalle. Dans ce cas, le procédé peut comporter une étape ultime de transport de la dalle vers le site de destination et de mise en place de la dalle sur ce site de destination.The second slab part can be made on the manufacturing site of the first slab part. In this case, the method may include a final step of transporting the slab to the destination site and placing the slab on this destination site.
En variante, la deuxième partie de dalle est réalisée sur le site de destination de la dalle, lorsque la première partie de dalle est en place dans ce site de destination. Dans ce cas, le procédé comporte une étape consistant à transporter la première partie de dalle, le cas échéant avec ledit au moins un élément de liaison, vers le site de destination de la dalle.As a variant, the second part of the slab is made on the site of destination of the slab, when the first part of the slab is in place in this destination site. In this case, the method comprises a step consisting in transporting the first part of the slab, where appropriate with said at least one connecting element, to the destination site of the slab.
Lorsque ledit au moins un élément de liaison est une composition adhésive, notamment un bitume, on peut rapporter cette composition adhésive sur la première partie de dalle une fois cette dernière en place sur le site de destination.When said at least one connecting element is an adhesive composition, in particular a bitumen, this adhesive composition can be applied to the first part of the slab once the latter is in place on the destination site.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, en combinaison avec ce qui précède, un procédé de conception d’une dalle telle que définie plus haut, comportant les étapes suivantes :Another subject of the invention, according to another of its aspects, in combination with the foregoing, is a method for designing a slab as defined above, comprising the following steps:
- définir le module d’Young équivalent de la dalle,- define the equivalent Young's modulus of the slab,
- définir les dimensions dudit au moins un élément de liaison, notamment des connecteurs, en se basant sur les normes, notamment l’Eurocode,- define the dimensions of said at least one connecting element, in particular connectors, based on the standards, in particular the Eurocode,
- définir un dimensionnement alternatif à celui des normes, en s’appuyant par exemple sur le critère de résistance de l’acier du connecteur, lorsque ledit au moins un élément de liaison comporte au moins un connecteur, et du comportement du béton fibré, lorsque le premier béton est un béton fibré.- define an alternative dimensioning to that of the standards, based for example on the criterion of resistance of the steel of the connector, when the said at least one connecting element comprises at least one connector, and on the behavior of the fiber-reinforced concrete, when the first concrete is a fiber-reinforced concrete.
Le module d’Young équivalent de la dalle peut être déterminé à partir d’une moyenne arithmétique pondérée des épaisseurs. En variante, le module d’Young peut être déterminé à l’aide d’une formule permettant d’obtenir une plage de valeurs avec un module d’Young minimum et un module d’Young maximum.The equivalent Young's modulus of the slab can be determined from a weighted arithmetic mean of the thicknesses. Alternatively, the Young's modulus can be determined using a formula to obtain a range of values with a minimum Young's modulus and a maximum Young's modulus.
Le dimensionnement dudit au moins un élément de liaison, notamment des connecteurs, est réalisé de manière à joindre les deux parties de dalle et permettre le fonctionnement de la dalle formée par les deux parties de dalle comme un seul élément.The dimensioning of said at least one connecting element, in particular connectors, is made so as to join the two slab parts and allow the operation of the slab formed by the two slab parts as a single element.
Lorsque les connecteurs sont réalisés en acier, ils sont de préférence dimensionnés pour supporter principalement les efforts de cisaillement. Les dimensions peuvent être obtenues par modélisation exacte et calibrées par un dimensionnement selon les normes, notamment l’Eurocode. Ils peuvent ensuite être confirmés par la modélisation des aciers en poutre d’Euler Bernoulli.When the connectors are made of steel, they are preferably sized to mainly support the shear forces. The dimensions can be obtained by exact modeling and calibrated by dimensioning according to standards, in particular the Eurocode. They can then be confirmed by the modeling of steels in beam of Euler Bernoulli.
Dans la dernière étape du procédé, on cherche à optimiser l’espacement entre les connecteurs, de manière à réduire le ferraillage excédentaire. Cela peut permettre d’optimiser la forme des connecteurs et permettre l’obtention d’une géométrie plus performante que celle proposée par les normes, notamment par l’Eurocode.In the last step of the process, we seek to optimize the spacing between the connectors, so as to reduce the excess reinforcement. This can make it possible to optimize the shape of the connectors and make it possible to obtain a more efficient geometry than that proposed by the standards, in particular by the Eurocode.
Après avoir mis en œuvre le procédé de conception, on peut mettre en œuvre le procédé de fabrication de la dalle tel que défini plus haut et obtenir la dalle telle que définie plus haut. Le procédé de conception peut ainsi former un ensemble d’étapes préalables présentes dans le procédé de fabrication de la dalle.After having implemented the design process, it is possible to implement the process for manufacturing the slab as defined above and obtain the slab as defined above. The design process can thus form a set of preliminary steps present in the slab manufacturing process.
Claims (15)
- une première partie de dalle (2) réalisée en un premier béton,
- une deuxième partie de dalle (3) recouvrant au moins partiellement la première partie de dalle (2), la deuxième partie de dalle (3) étant réalisée en un deuxième béton, différent du premier béton, la performance du premier béton étant plus haute que celle du deuxième béton,
- au moins un élément de liaison (4) reliant la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3), configuré et disposé de manière à reprendre un effort de cisaillement à l’interface entre la première partie de dalle (2) et la deuxième partie de dalle (3).
- a first slab part (2) made of a first concrete,
- a second slab part (3) at least partially covering the first slab part (2), the second slab part (3) being made of a second concrete, different from the first concrete, the performance of the first concrete being higher than that of the second concrete,
- at least one connecting element (4) connecting the first slab part (2) and the second slab part (3), configured and arranged so as to take up a shear force at the interface between the first slab part ( 2) and the second slab part (3).
- Etape a : réaliser la première partie de dalle (2) avec le premier béton sur un site distinct du site de destination de la dalle (1),
- Etape b : intégrer, lors de l’étape a, ledit au moins un élément de liaison (4) dans la première partie de dalle (2) ou rapporter ledit au moins un élément de liaison (4) sur la première partie de dalle (2),
- Etape c : réaliser la deuxième partie de dalle (3) en coulant le deuxième béton sur la première partie de dalle (2) de manière à recouvrir au moins partiellement celle-ci et ledit au moins un élément de liaison (4) et à former la dalle (1).
- Step a: make the first part of the slab (2) with the first concrete on a site separate from the destination site of the slab (1),
- Step b: integrating, during step a, said at least one connecting element (4) in the first part of the slab (2) or attaching the said at least one connecting element (4) to the first part of the slab ( 2),
- Step c: making the second part of the slab (3) by pouring the second concrete on the first part of the slab (2) so as to at least partially cover the latter and the said at least one connecting element (4) and to form the slab (1).
- définir le module d’Young équivalent de la dalle (1),
- définir les dimensions dudit au moins un élément de liaison (4), notamment des connecteurs, en se basant sur les normes, notamment l’Eurocode,
- définir un dimensionnement alternatif à celui des normes.Method for designing a slab (1) according to any one of claims 1 to 13, comprising the following steps:
- define the equivalent Young's modulus of the slab (1),
- define the dimensions of said at least one connecting element (4), in particular connectors, based on the standards, in particular the Eurocode,
- define an alternative dimensioning to that of the standards.
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