FR3132725A1 - Dalle de plancher à rupture de pont thermique, procédé de fabrication d’un plancher et plancher obtenu - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une dalle de plancher à rupture (1) de pont thermique comportant un panneau de base (2) réalisé dans un matériau de structure, dont le pourtour est délimité par deux bords latéraux (3) et deux bords longitudinaux (4), et comportant des rupteurs thermiques (5) localisés uniquement sur le pourtour de ladite dalle, le long d’au moins un desdits bords latéraux ou longitudinaux dudit panneau de base, disposés de façon discontinue et séparés entre eux d’un premier intervalle (I1) prédéterminé pour le passage d’armatures de liaison (6). Ladite dalle de plancher (1) comporte en outre des blocs d’élégissement (7) localisés sur une partie courante en dehors dudit pourtour, disposés en rangées (R1, R2) parallèles séparées entre elles d’un second intervalle (I2) prédéterminé pour le passage de raidisseurs (8), ledit second intervalle (I2) étant aligné avec ledit premier intervalle (I1) pour assurer une liaison mécanique continue entre une dalle de plancher (1) et un mur périphérique (MP) d’un bâtiment. Figure pour l’abrégé : Fig 1
Description
La présente invention concerne une dalle de plancher à rupture de pont thermique comportant un panneau de base réalisé dans un matériau de structure, dont le pourtour est délimité par deux bords latéraux et deux bords longitudinaux, ladite dalle de plancher comportant des rupteurs thermiques rapportés sur ou intégrés au moins en partie dans ledit panneau de base, localisés uniquement sur le pourtour de ladite dalle de plancher, le long d’au moins un desdits bords latéraux ou desdits bords longitudinaux dudit panneau de base, lesdits rupteurs thermiques étant alignés, disposés de façon discontinue et séparés entre eux d’un premier intervalle prédéterminé pour le passage d’armatures de liaison.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un plancher dans un bâtiment, comportant au moins une étape de réalisation d’un coffrage par juxtaposition de dalles de plancher sur des éléments porteurs dudit bâtiment dont au moins des murs périphériques, et une étape de coulage d’une dalle de compression sur ledit coffrage dans un matériau de structure pour former un plancher monolithe et sceller lesdites dalles de plancher auxdits éléments porteurs. L’invention concerne enfin un plancher obtenu par ledit procédé.
L’invention s’intéresse particulièrement à l’isolation thermique des bâtiments par l’intérieur notamment au droit des balcons et des terrasses, en mettant en place des rupteurs thermiques, par exemple sous la forme de blocs de matériau isolant parallélépipédiques, insérés entre les extrémités du plancher et les murs périphériques d’un bâtiment, dans le prolongement de l’isolation intérieure ou de l’isolation extérieure verticale dudit bâtiment. Ils permettent de réaliser une isolation de la jonction plancher-mur ou de la jonction plancher-mur-balcon, pour éviter la formation d’un pont thermique et réduire ainsi les déperditions thermiques conformément à la règlementation en vigueur. Les solutions développées par la demanderesse, telles que décrites dans les publications FR 2 861 767 B, EP 2 792 806 B1 et FR 3 075 837 B1, sont particulièrement simples et peu coûteuses car elles intègrent les rupteurs thermiques à l’intérieur du plancher, et permettent de créer une rupture thermique discontinue sur la longueur de la jonction plancher-mur, au droit de l’isolation intérieure du bâtiment, ou de la jonction plancher-mur-balcon au droit de l’isolation intérieure du bâtiment. Cette rupture thermique discontinue a l’avantage de créer entre les rupteurs thermiques des nervures en béton armé assurant une liaison mécanique continue entre le plancher et le mur périphérique, afin de préserver l’intégrité du bâtiment et de respecter les normes en termes de résistance mécanique, autorisant l’utilisation de ces solutions dans des zones sismiques.
Au regard des contraintes environnementales qui pèsent actuellement sur le domaine de la construction en général, les éléments de construction en béton posent plusieurs problèmes, dont notamment une empreinte carbone importante et non conforme aux évolutions règlementaires environnementales, un poids important qui conduit à surdimensionner l’ossature du bâtiment, une difficulté à traiter les ponts thermiques. Le problème des ponts thermiques peut être résolu par l’utilisation de dalles de plancher à rupture de pont thermique telles que celles développées par la demanderesse. Le problème du poids important peut être résolu par l’utilisation de dalles de plancher allégées ou élégies, qui permettent de réduire significativement le poids surfacique d’un plancher comparativement à un plancher classique coulé en place. Ce résultat est obtenu par la création de vides dans l’épaisseur du plancher au moyen de pièces creuses, comme l’exemple décrit dans la publication FR 2 856 092 B1 appartenant à la demanderesse, par l’intégration dans l’épaisseur du plancher de pièces pleines réalisées dans un matériau léger, comme décrit dans cette ancienne publication US 2 260 425, et/ou par l’utilisation d’un matériau de structure léger, c’est-à-dire ayant une densité inférieure à celle du matériau de structure classique coulé en place, tel qu’un béton ordinaire. Enfin, le problème de l’empreinte carbone peut être résolu par l’intégration dans les dalles de plancher ou directement dans le plancher réalisé sur site des matériaux décarbonés ou biosourcés, tels que le bois, le chanvre, le bambou, le carton, la laine de roche et/ou par l’utilisation d’un matériau de structure à faible empreinte carbone, tel qu’un béton bas carbone.
Cependant, il n’existe pas à ce jour de dalles de plancher qui puissent résoudre l’ensemble de ces problèmes. Les industriels du béton sont face à un compromis pour résoudre l’ensemble des problèmes identifiés, tout en respectant la règlementation thermique en vigueur, et sans dégrader les performances techniques intrinsèques des systèmes constructifs à base de béton, ni les prix de la construction.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant une nouvelle dalle de plancher qui résulte d’un compromis technologique entre différentes technologies pour solutionner les problèmes complexes posés par l’utilisation d’éléments de construction en béton, tout en respectant la règlementation thermique en vigueur, et en préservant, voire en améliorant les performances techniques du bâtiment, avec une solution économique et capable de répondre favorablement aux objectifs environnementaux visant à réduire la consommation de carbone.
Dans ce but, l'invention concerne une dalle de plancher du genre indiqué en préambule, caractérisée en ce qu’elle comporte des blocs d’élégissement rapportés sur ou intégrés au moins en partie dans ledit panneau de base, localisés sur une partie courante de ladite dalle de plancher en dehors dudit pourtour, lesdits blocs d’élégissement étant disposés en rangées parallèles, et lesdites rangées parallèles de blocs d’élégissement étant séparées entre elles d’un deuxième intervalle prédéterminé pour le passage de raidisseurs, et en ce que chaque deuxième intervalle séparant deux rangées parallèles consécutives de blocs d’élégissement est aligné avec un premier intervalle correspondant séparant deux rupteurs thermiques consécutifs pour le passage desdites armatures de liaison et créer une liaison mécanique continue entre une dalle de plancher et un mur périphérique d’un bâtiment.
Cette combinaison nouvelle de caractéristiques techniques offre le compromis recherché en combinant réduction des ponts thermiques en périphérie du plancher, réduction du poids surfacique du plancher, réduction du bilan carbone par un choix judicieux des matériaux composant notamment les blocs d’élégissement, préservation voire amélioration des performances mécaniques et de l’intégrité du plancher par la continuité des liaisons mécaniques.
Lesdits blocs d’élégissement peuvent être disposés en rangées continues, et lesdites rangées continues peuvent être constituées de blocs d’élégissement formés d’une seule pièce ou de plusieurs pièces alignées et mises bout à bout.
Lesdits blocs d’élégissement peuvent également être disposés en rangées discontinues, lesdits blocs d’élégissement d’une même rangée discontinue étant séparées entre eux d’un troisième intervalle prédéterminé, et chaque troisième intervalle séparant deux blocs d’élégissement consécutifs est aligné avec un premier intervalle correspondant séparant deux rupteurs thermiques consécutifs pour le passage desdites armatures de liaison.
Selon le mode de réalisation de l’invention, ladite dalle de plancher peut comporter avantageusement une partie desdits blocs d’élégissement disposée en rangées continues et une autre partie desdits blocs d’élégissement disposée en rangées discontinues. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, elle peut comporter des rupteurs thermiques localisés le long d’un bord latéral et d’un bord longitudinal adjacents dudit panneau de base, et au moins une rangée discontinue de blocs d’élégissement disposée entre au moins une rangée continue de blocs d’élégissement et un alignement de rupteurs thermiques.
Ladite dalle de plancher comporte avantageusement au moins une zone de clavetage localisée le long d’au moins un desdits bords latéraux ou desdits bords longitudinaux dudit panneau de base, entre lesdits blocs d’élégissement et lesdits rupteurs thermiques.
Selon les variantes de réalisation, lesdits blocs d’élégissement peuvent être constitués de blocs pleins, réalisés dans un ou plusieurs matériaux légers, ayant une densité inférieure à la densité dudit matériau de structure, et en ce que ledit au moins un matériau léger est choisi dans le groupe comprenant les matériaux suivants : béton de granulés de bois, béton de fibres naturelles, laine de bois, laine de roche, béton cellulaire, polystyrène recyclé, ou une combinaison d’au moins deux de ces matériaux.
Le but de l’invention est atteint par un procédé de fabrication d’un plancher dans un bâtiment, comportant au moins une étape de réalisation d’un coffrage par juxtaposition de dalles de plancher sur des éléments porteurs dudit bâtiment dont au moins des murs périphériques, et une étape de coulage d’une dalle de compression sur ledit coffrage dans un matériau de structure pour former un plancher monolithe et sceller lesdites dalles de plancher auxdits éléments porteurs, caractérisé en ce que les étapes dudit procédé consistent en outre à :
- positionner au moins en périphérie dudit plancher et en appui sur lesdits murs périphériques, des dalles de plancher à rupture de pont thermique telles de définies ci-dessus, et
- couler un matériau de structure dans les premiers, seconds et/ou troisièmes intervalles existants entre lesdits rupteurs thermiques et lesdits blocs d’élégissement pour former des nervures de renfort et créer une liaison mécanique continue entre ledit plancher et lesdits murs périphériques du bâtiment.
- positionner au moins en périphérie dudit plancher et en appui sur lesdits murs périphériques, des dalles de plancher à rupture de pont thermique telles de définies ci-dessus, et
- couler un matériau de structure dans les premiers, seconds et/ou troisièmes intervalles existants entre lesdits rupteurs thermiques et lesdits blocs d’élégissement pour former des nervures de renfort et créer une liaison mécanique continue entre ledit plancher et lesdits murs périphériques du bâtiment.
De manière avantageuse, l’étape de coulage d’une dalle de compression et l’étape de coulage des nervures de renfort sont réalisées en une seule et même étape.
Ledit procédé de fabrication peut comporter une étape consistant à positionner en partie courante dudit plancher en-dehors desdits murs périphériques, des dalles de plancher élégies correspondant auxdites dalles de plancher à rupture de pont thermique telles que définies ci-dessus mais sans lesdits rupteurs thermiques.
Le but de l’invention est également atteint par un plancher pour un bâtiment, comportant des dalles de plancher juxtaposées sur des éléments porteurs dudit bâtiment dont au moins des murs périphériques, et une dalle de compression réalisée dans un matériau de structure pour former un plancher monolithe et sceller lesdites dalles de plancher auxdits éléments porteurs, dans lequel il comporte au moins en périphérie dudit plancher et en appui sur lesdits murs périphériques, des dalles de plancher à rupture de pont thermique telles que définies ci-dessus, et des nervures de renfort réalisées dans ledit matériau de structure agencées pour combler les premiers, deuxièmes et/ou troisièmes intervalles existants entre lesdits rupteurs thermiques et lesdits blocs d’élégissement pour créer une liaison mécanique continue entre ledit plancher et lesdits murs périphériques du bâtiment.
Ledit plancher peut comporter, en partie courante en-dehors de la périphérie dudit plancher, des dalles de plancher élégies correspondant auxdites dalles de plancher à rupture de pont thermique telles que définies ci-dessus mais sans lesdits rupteurs thermiques.
Selon les variantes de réalisation du plancher de l’invention, lesdites nervures de renfort peuvent s’étendent dans une seule direction dudit plancher, dans deux directions perpendiculaires dudit plancher, ou encore dans une direction dans une partie dudit plancher, et dans deux directions perpendiculaires dans une autre partie dudit plancher. Avantageusement, lesdites nervures de renfort peuvent s’étendre dans deux directions perpendiculaires dudit plancher dans au moins une partie du plancher localisée entre une rangée continue de blocs d’élégissement et un alignement de rupteurs thermiques.
Ledit plancher peut comporter avantageusement une zone de clavetage localisée en périphérie dudit plancher entre lesdits blocs d’élégissement et lesdits rupteurs thermiques, et comblée avec ledit matériau de structure.
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
Dans les exemples de réalisation illustrés, les éléments ou parties identiques portent les mêmes numéros de référence. En outre, les termes qui ont un sens relatif, tels que vertical, horizontal, droite, gauche, avant, arrière, au-dessus, en-dessous, etc. doivent être interprétés dans des conditions normales d’utilisation de l’invention, et telles que représentées sur les figures. Par ailleurs, les positions géométriques indiquées dans la description et les revendications, telles que « perpendiculaire », « parallèle », « symétrique » ne sont pas limitées au sens strict défini en géométrie, mais s’étendent à des positions géométriques qui sont proches, c’est-à-dire qui acceptent une certaine tolérance dans le domaine technique considéré, sans influence sur le résultat obtenu. Cette tolérance est notamment introduite par l’adverbe « sensiblement », sans que ce terme soit nécessairement répété devant chaque adjectif.
En référence aux figures 1 à 3, la dalle de plancher 1 à rupture de pont thermique selon l’invention comporte un panneau de base 2 réalisé dans un matériau de structure. Le pourtour du panneau de base 2 est délimité par au moins deux bords latéraux 3 et deux bords longitudinaux 4, parallèles deux à deux. La dalle de plancher 1 comporte des rupteurs thermiques 5 rapportés sur ou intégrés au moins en partie dans le panneau de base 2. Les rupteurs thermiques 5 sont localisés uniquement sur le pourtour de la dalle de plancher. En fonction de la position de la dalle de plancher 1 dans le bâtiment, si la dalle de plancher porte sur un ou deux murs périphériques du bâtiment, alors les rupteurs thermiques 5 sont disposés le long d’un seul bord latéral 3 ou bord longitudinal 4, ou le long d’un bord latéral 3 et d’un bord longitudinal 4 adjacents du panneau de base 2. Les rupteurs thermiques 5 sont avantageusement alignés, disposés de façon discontinue et séparés entre eux d’un premier intervalle I1 prédéterminé pour le passage d’armatures de liaison 6. Ces armatures de liaison 6 permettent de renforcer la résistance mécanique du matériau de structure à la jonction plancher-mur ou plancher-mur-bacon. Elles sont habituellement réalisées en acier ou similaire.
La dalle de plancher 1 à rupteur de pont thermique comporte en outre des blocs d’élégissement 7 rapportés sur ou intégrés au moins en partie dans le panneau de base 2. Ils sont localisés sur une partie courante de la dalle de plancher 1, c’est à dire en dehors du pourtour du panneau de base 2. Ils sont disposés en rangées R1 parallèles, et les rangées R1 parallèles sont séparées entre elles d’un deuxième intervalle I2 prédéterminé pour le passage de raidisseurs 8. Les rangées R1 de blocs d’élégissement 7 sont alignées sur les rupteurs thermiques 5 correspondants, de telle sorte que chaque deuxième intervalle I2 séparant deux rangées R1 parallèles consécutives est aligné avec chaque premier intervalle I1 séparant deux rupteurs thermiques 5 consécutifs. Les premiers et deuxièmes intervalles I1 et I2 définissent des premières rainures 9 destinées à être comblées avec un matériau de structure, armé par la présence des armatures de liaison 6 et des raidisseurs 8 pour créer des nervures de renfort continues dans la jonction plancher-mur ou plancher-mur-balcon.
Selon l’architecture du bâtiment et la présence ou non de balcons ou de terrasses, la composition de chaque dalle de plancher 1 est modulable et adaptable en fonction du cahier des charges. La illustre le cas d’un coffrage C1 pour un plancher dans un bâtiment comportant un balcon B, et la illustre le cas d’un coffrage C2 pour un plancher dans un bâtiment ne comportant pas de balcon. Ces deux figures permettent d’illustrer différents types de dalle de plancher 1 entrant dans la conception des coffrages C1 et C2. Ces exemples ne sont bien entendus par limitatifs.
La dalle de plancher 1 selon l’invention, également appelée prédalle, correspond à un élément de construction réalisé par exemple sur un banc de moulage dans une usine de préfabrication, ou dans une installation de préfabrication foraine sur le chantier ou à proximité du chantier. On connait les avantages à utiliser des éléments de construction préfabriqués en termes de réduction du coût de la main d’œuvre sur chantier, de réduction de la durée du chantier, de réduction de la pénibilité pour les ouvriers, de maîtrise de la qualité des éléments préfabrication, etc. Le procédé de fabrication est classique et consiste notamment à mettre en place tout ou partie des armatures en acier sur le banc de moulage sur des cales ou tout autre support adapté, et à couler un matériau de structure sur le banc de moulage pour créer un panneau de base 2 correspondant aux dimensions longitudinales et transversales de la dalle de plancher 1 à fabriquer. Le panneau de base 2 est de préférence réalisé à partir d’un matériau de structure, choisi parmi un béton ordinaire, un béton à faible empreinte de dioxyde de carbone (CO2), appelé également béton bas carbone, un béton fibré, ou tout autre matériau adapté à la préfabrication d’éléments de construction. Le matériau de structure est choisi pour apporter une résistance mécanique et une résistance au feu au panneau de base 2. La dalle de plancher 1 servira à former un coffrage C1, C2 en vue du coulage en place d’une dalle de compression, et constituera la face inférieure du plancher.
Les rupteurs thermiques 5 sont de préférence formés de blocs pleins sensiblement parallélépipédiques, réalisés à partir d’un ou de plusieurs matériaux thermiquement isolants et/ou résistants au feu en fonction du cahier des charges. Ils peuvent être réalisés dans des matériaux choisis dans le groupe des matières suivantes : polystyrène, polyuréthane, panneaux sous vides, laine de roche, laine de mouton, laine de verre, béton léger, bois, béton de bois, béton cellulaire, silico-calcaire, plâtre, béton de verre expansé, perlite, pierre ponce, pierre poreuse, verre cellulaire, ou une combinaison de ces matériaux en fonction des résultats à atteindre. Ils peuvent être formés chacun d’un seul bloc, de deux blocs ou de plus de deux de blocs adjacents et/ou superposés, réalisés dans des matériaux différents ou non, pour apporter des propriétés complémentaires ou non, intégrés dans une pièce monobloc, ou séparés en pièces distinctes.
Les rupteurs thermiques 5 peuvent être rapportés sur ou intégrés au moins en partie dans le panneau de base 2, selon les performances souhaitées, et conformément aux procédés décrits dans les publications de la demanderesse FR 2 861 767 B, EP 2 792 806 B1 et FR 3 075 837 B1. S’ils sont au moins en partie intégrés dans le panneau de base 2, alors dans le procédé de fabrication de la dalle de plancher 1, ils sont positionnés sur le banc de moulage avant, pendant ou après le coulage du panneau de base 2 aux emplacements prévus. Dans les exemples représentés, les rupteurs thermiques 5 sont intégrés dans le panneau de base 2 et disposés de manière traversante pour assurer une rupture de pont thermique dans toute l’épaisseur du plancher. Ils peuvent comporter une plaque inférieure 50 et une plaque supérieure 51, respectivement liées par collage ou similaire sur au moins un pain isolant 52. Les plaques inférieure 50 et supérieure 51 peuvent avoir des propriétés complémentaires à celles dudit au moins un pain isolant 52, et notamment anti-feu.
Les blocs d’élégissement 7 sont réalisés à partir d’un ou de plusieurs matériaux légers, c’est à dire présentant une densité inférieure à celle du matériau de structure utilisé pour le panneau de base 2 et pour la dalle de compression coulée en place. Ils permettent de réduire le poids surfacique de la dalle de plancher 1, donc du plancher obtenu, et corrélativement de réduire le dimensionnement de l’ossature du bâtiment. Ils permettent également de réduire la quantité de matériau de structure nécessaire à la fabrication du plancher, et de créer des puits de carbone ayant un impact positif sur la réduction des émissions de carbone. En outre, la composition et les propriétés physiques des blocs d’élégissement 7 peuvent être identiques ou différentes d’un bloc à l’autre, notamment en fonction du positionnement des blocs d’élégissement 7 dans la dalle de plancher 1.
Les blocs d’élégissement 7 sont constitués préférentiellement de blocs pleins, mono ou multi matériaux, de forme sensiblement parallélépipédique. Ils peuvent être réalisés dans différents matériaux, tels que du béton de granulats de bois, du béton de fibres de bois ou de toutes autres charges ou fibres biosourcées telles que le miscanthus, la chènevotte de chanvre, le bambou, ou similaires, mais aussi d’autres matériaux tels que de la laine de bois, de la laine de roche, du béton cellulaire, du polystyrène recyclé, des mélanges de ces matières, ou similaire. Le choix d’un matériau totalement ou partiellement biosourcé permet de répondre aux objectifs environnementaux, de créer des puits de carbone, et de réduire ainsi l’empreinte carbone de la dalle de plancher 1 et du plancher obtenu.
Les blocs d’élégissement 7 peuvent être rapportés sur ou intégrés au moins en partie dans le panneau de base 2, selon les performances souhaitées. S’ils sont au moins en partie intégrés dans le panneau de base 2, alors dans le procédé de fabrication de la dalle de plancher 1, ils sont positionnés sur le banc de moulage avant, pendant ou après le coulage du panneau de base 2 aux emplacements prévus. Ils peuvent être notamment ajoutés après le coulage du panneau de base 2, dans le matériau de structure encore frais pour créer une liaison intime entre les blocs d’élégissement 7 et le panneau de base 2. Ils peuvent aussi être rapportés sur le panneau de base 2 après séchage du matériau de structure, et être liés audit panneau de base 2 par une fixation mécanique et/ou chimique connue de l’homme du métier. Cette étape peut être effectuée en usine, à côté du chantier ou directement sur le chantier.
Les blocs d’élégissement 7 peuvent être disposés selon différents schémas en fonction du cahier des charges :
- en rangées continues R1 séparées entre elles du deuxième intervalle I2 prédéterminé,
- en rangées discontinues R2, dans lesquelles les blocs d’élégissement 7 sont séparés entre eux d’un troisième intervalle I3 prédéterminé, ou
- ou une combinaison de rangées continues R1 dans une partie de la dalle de plancher 1, et de rangées discontinues R2 dans une autre partie de la dalle de plancher 1.
- en rangées continues R1 séparées entre elles du deuxième intervalle I2 prédéterminé,
- en rangées discontinues R2, dans lesquelles les blocs d’élégissement 7 sont séparés entre eux d’un troisième intervalle I3 prédéterminé, ou
- ou une combinaison de rangées continues R1 dans une partie de la dalle de plancher 1, et de rangées discontinues R2 dans une autre partie de la dalle de plancher 1.
Lorsqu’ils sont disposés en rangées continues R1, les blocs d’élégissement 7 peuvent être formés d’une seule pièce ou de plusieurs pièces alignées et mises bout à bout. Lorsqu’ils sont disposés en rangées discontinues R2, les blocs d’élégissement 7 peuvent être formés d’une seule pièce. Bien entendu, le format des blocs d’élégissement 7 est adapté à l’emplacement de chacun des blocs dans la dalle de plancher 1 et peut varier d’un emplacement à l’autre. Les blocs d’élégissement 7 peuvent être découpés, usinés, tronçonnés, etc. pour adapter leurs dimensions et leur forme à leur emplacement dans la dalle de plancher 1. Ils peuvent également être percés, usinés, fraisés, etc. pour créer des passages pour des gaines techniques qui seront positionnés dans le plancher.
Dans l’exemple illustré aux figures 1 à 3, de la dalle de plancher 1 à rupture de pont thermique est prévue pour former le coffrage d’un angle de plancher, en appui sur deux murs périphériques MP adjacents. Elle comporte à cet effet deux alignements de rupteurs thermiques 5 respectivement le long de son bord latéral 3 haut et le long de son bord longitudinal 4 gauche. Elle comporte également dans la partie courante, deux rangées continues R1 de blocs d’élégissement 7 dans sa moitié droite, et une rangée discontinue R2 de blocs d’élégissement 7 dans sa moitié gauche. Chaque rangée continue R1 est constituée de quatre blocs d’élégissement 7, de forme rectangulaire et de même longueur, mis bout à bout. La rangée discontinue R2 est constituée de cinq blocs d’élégissement 7, de forme rectangulaire et de même longueur. Le nombre de blocs d’élégissement 7 n’est bien entendu pas limitatif.
Les rangées continues R1 et discontinues R2 s’étendent longitudinalement, parallèlement aux bords longitudinaux 4. La rangée discontinue R2 est disposée entre une rangée continue R1 et les rupteurs thermiques 5 correspondants prévus le long du bord longitudinal 4 gauche. Dans ce cas, chaque troisième intervalle I3 séparant deux blocs d’élégissement 7 consécutifs de la rangée discontinue R2 est aligné avec chaque premier intervalle I1 séparant deux rupteurs thermiques 5 longitudinaux consécutifs. Les premiers et troisièmes intervalles I1 et I3 définissent des secondes rainures 10, destinées à être comblées avec un matériau de structure, armé par la présence des armatures de liaison 6 pour créer des nervures de renfort continues dans la jonction plancher-mur.
Ainsi, la dalle de plancher 1 de la comporte un jeu de premières rainures 9 longitudinales et continues d’un bord latéral 3 à l’autre dans sa moitié droite, et un jeu de secondes rainures 10 transversales entre les blocs d’élégissement de la rangée discontinue R2 dans sa moitié gauche. Les premières et secondes rainures 9, 10 sont destinées à être comblées avec un matériau de structure pour former des nervures de renfort lors du coulage de la dalle de compression sur site. La dalle de plancher 1 comporte également une zone vide, appelée zone de clavetage ZC, disposée en périphérie entre les blocs d’élégissement 7 et les rupteurs thermiques 5 et destinée à être comblée avec un matériau de structure pour former une ceinture renforcée autour du plancher lors du coulage de la dalle de compression sur site.
La dalle de plancher 1 comporte au moins des armatures de liaison 6 qui s’étendent entre les rupteurs thermiques 5, et des raidisseurs 8 qui s’étendent au moins dans les premières rainures 9 entre les rangées continues R1 de blocs d’élégissement 7. Pour assurer une continuité mécanique dans les jonctions plancher-mur et plancher-mur-balcon, les armatures de liaison 6 s’étendent dans les premiers intervalles I1 et en partie dans les deuxièmes et dans les troisièmes intervalles I2 et I3. Les armatures de liaison 6 peuvent être réalisées sous forme de cages d’armature, et les raidisseurs 8 sous forme de treillis ou de poutres sinusoïdales, sans que ces exemples ne soient limitatifs. Ces éléments de renfort structurels peuvent être réalisés à partir de barres métalliques à haute adhérence, de barres composites chargées en fibres, ou de tout autre type d’armatures équivalentes, compatibles avec le matériau de structure. Ils ont pour fonctions de renforcer le matériau de structure et de conférer à la dalle de plancher 1 ses propriétés mécaniques de résistance à la flexion, à la compression et à la traction.
En sortie d’usine, la dalle de plancher 1 est superposable, transportable, et manipulable pour être livrée sur chantier et mise en place sur des éléments porteurs d’un bâtiment, dont des murs périphériques MP, des murs intérieurs MI, des poutres, ou similaires.
Le procédé de fabrication d’un plancher dans un bâtiment est également classique et consiste à juxtaposer des dalles de plancher 1 sur des éléments porteurs du bâtiment pour créer un coffrage C1, C2 et à couler une dalle de compression sur ledit coffrage dans un matériau de structure pour former un plancher monolithe et sceller les dalles de plancher 1 aux éléments porteurs du bâtiment. Plus spécifiquement dans le cadre de l’invention, le procédé consiste à positionner en périphérie du plancher, et en appui sur les murs périphériques, des dalles de plancher 1 à rupture de pont thermique pour créer une isolation périphérique autour du bâtiment et réduire voire supprimer les ponts thermiques aux jonctions plancher-mur et plancher-mur-balcon. La partie courante du plancher qui est localisée à l’intérieur du bâtiment peut être réalisée à partir de dalles de plancher élégies, fabriquées selon le même procédé que les dalles de plancher 1 à rupture de pont thermique, sans rupteur thermique.
Lors du coulage de la dalle de compression sur chantier, le matériau de structure comble simultanément les premières et secondes rainures 9, 10 laissées vides entre les rangées R1, R2 de blocs d’élégissement 7 et les rupteurs thermiques 5, ainsi que la zone de clavetage ZC, noyant simultanément les armatures de liaison 6 et les raidisseurs 8 pour former des nervures de renfort et une ceinture périphérique. Ces nervures de renfort s’étendent de manière continue dans au moins une direction du plancher, se poursuivent jusqu’au(x) mur(s) périphérique(s) et permettent d’assurer une liaison mécanique continue dans les jonctions plancher-mur et plancher-mur-balcon.
Dans l’exemple illustré par les figures 4 à 6, le bâtiment comporte un balcon B en haut à droite de la , en partie encastrée dans la surface du plancher. Le balcon B porte deux murs périphériques à angle droit et encadré par une dalle de plancher 1 d’angle et une dalle de plancher 1’ de rive. La partie du coffrage C1 illustrée à la représente trois dalles, dont une dalle de plancher 1 d’angle, une dalle de plancher 1’ de rive, et une dalle de plancher 1’’ en partie courante. La dalle de plancher 1 d’angle correspond sensiblement à la dalle de plancher 1 décrite en référence aux figures 1 et 3. Elle comporte des rupteurs thermiques 5 le long de son bord latéral 3 haut et des rupteurs thermiques 5 le long d’une partie de son bord longitudinal 4 droit, positionnés face au bord longitudinal du balcon B. La dalle de plancher 1’ de rive comporte également des rupteurs thermiques 5 le long de son bord latéral 3 haut, positionnés face au bord latéral du balcon B, et des rupteurs thermiques 5 le long de son bord longitudinal 4 droit. Les rupteurs thermiques 5 ainsi disposés permettent de créer une rupture du pont thermique dans les deux jonctions plancher-mur-balcon. Pour renforcer la dalle de balcon B, les armatures de liaison 6 qui s’étendent entre les rupteurs thermiques 5 se prolongent sur la dalle de balcon B et peuvent se croiser.
Dans l’exemple illustré par les figures 7 et 8, le bâtiment ne comporte de balcon et le coffrage C2 illustré à la correspond à une partie d’un plancher du bâtiment. Il est constitué de neuf dalles, dont deux dalles de plancher 1 d’angle, cinq dalles de plancher 1’ de rive, et deux dalles de plancher 1’’ en partie courante. Les dalles de plancher 1 d’angle correspondent à la dalle de plancher 1 décrite en référence aux figures 1 et 3 et portent chacune sur deux murs périphériques MP adjacents et disposés en angle droit. Les dalles de plancher 1’ de rive sont similaires mais ne comportent des rupteurs thermiques 5 que le long d’un de leur bord latéral 3 ou longitudinal 4 selon qu’elles portent sur un mur périphérique MP latéral ou longitudinal. Les dalles de plancher 1’’ en partie courant comportent uniquement des rangées continues R1 de blocs d’élégissement 7 et portent sur au moins deux murs intérieurs MI. La juxtaposition de ces différentes dalles de plancher 1, 1’, 1’’ permet de créer un coffrage C2 pourvu de premières rainures 9 continues et parallèles, s’étendant dans la direction longitudinale du plancher d’un mur périphérique MP latéral à l’autre entre les rupteurs thermiques 5 transversaux, et de secondes rainures 10 ponctuelles, s’étendant dans la direction transversale du plancher du mur périphérique MP longitudinal à la première rangée continue R1 de blocs d’élégissement entre les rupteurs thermiques 5 longitudinaux.
Le plancher obtenu selon l’invention combine ainsi rupteurs thermiques 5 en périphérie, blocs d’élégissement 7 en partie courante comblant une bonne partie de l’épaisseur du plancher, nervures de renfort dans une et/ou dans deux directions du plancher s’étendant jusque dans les jonctions plancher-mur et plancher-mur-balcon, et zone de clavetage formant une ceinture en périphérie du plancher. Il offre par conséquent une nouvelle solution constructive qui reste à base de béton, offrant toutes les propriétés intrinsèques de résistance de ce matériau de structure, mais qui permet de lever les verrous actuels :
- la quantité de matériau de structure (béton ou similaire) coulé sur site est réduite et limitée aux zones indispensables (nervures de renfort, zone de clavetage ZC, dalle de compression dont l’épaisseur est significativement réduite du fait de la présence des blocs d’élégissement 7),
- le poids du plancher est significativement réduit d’environ 30% par rapport à une dalle pleine permettant d’améliorer la performance mécanique du plancher et d’optimiser le reste de la structure et de l’ossature du bâtiment, et
- le bilan carbone du plancher est nettement amélioré par l’incorporation dans le planche de puits de carbone.
- la quantité de matériau de structure (béton ou similaire) coulé sur site est réduite et limitée aux zones indispensables (nervures de renfort, zone de clavetage ZC, dalle de compression dont l’épaisseur est significativement réduite du fait de la présence des blocs d’élégissement 7),
- le poids du plancher est significativement réduit d’environ 30% par rapport à une dalle pleine permettant d’améliorer la performance mécanique du plancher et d’optimiser le reste de la structure et de l’ossature du bâtiment, et
- le bilan carbone du plancher est nettement amélioré par l’incorporation dans le planche de puits de carbone.
La présente invention n'est bien entendu pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier dans la limite des revendications annexées. En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d’entre elles, combinées entre elles.
Claims (17)
- Dalle de plancher (1, 1’) à rupture de pont thermique comportant un panneau de base (2) réalisé dans un matériau de structure, dont le pourtour est délimité par deux bords latéraux (3) et deux bords longitudinaux (4), ladite dalle de plancher (2) comportant des rupteurs thermiques (5) rapportés sur ou intégrés au moins en partie dans ledit panneau de base (2), localisés uniquement sur le pourtour de ladite dalle de plancher (1, 1’), le long d’au moins un desdits bords latéraux (3) ou desdits bords longitudinaux (4) dudit panneau de base (2), lesdits rupteurs thermiques (5) étant alignés, disposés de façon discontinue et séparés entre eux d’un premier intervalle (I1) prédéterminé pour le passage d’armatures de liaison (6), dalle de plancher caractérisée en ce qu’elle comporte des blocs d’élégissement (7) rapportés sur ou intégrés au moins en partie dans ledit panneau de base (2), localisés sur une partie courante de ladite dalle de plancher (1, 1’) en dehors dudit pourtour, lesdits blocs d’élégissement (7) étant disposés en rangées parallèles (R1, R2), et lesdites rangées parallèles (R1, R2) de blocs d’élégissement (7) étant séparées entre elles d’un deuxième intervalle (I2) prédéterminé pour le passage de raidisseurs (8), et en ce que chaque deuxième intervalle (I2) séparant deux rangées parallèles (R1, R2) consécutives de blocs d’élégissement (7) est aligné avec un premier intervalle (I1) correspondant séparant deux rupteurs thermiques (5) consécutifs pour le passage desdites armatures de liaison (6) et créer une liaison mécanique continue entre une dalle de plancher (1, 1’) et un mur périphérique (MP) d’un bâtiment.
- Dalle de plancher selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits blocs d’élégissement (7) sont disposés en rangées continues (R1), et en ce que lesdites rangées continues (R1) sont constituées de blocs d’élégissement (7) formés d’une seule pièce ou de plusieurs pièces alignées et mises bout à bout.
- Dalle de plancher selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits blocs d’élégissement (7) sont disposés en rangées discontinues (R2), lesdits blocs d’élégissement (7) d’une même rangée discontinue (R2) étant séparées entre eux d’un troisième intervalle (I3) prédéterminé, et en ce que chaque troisième intervalle (I3) séparant deux blocs d’élégissement (7) consécutifs est aligné avec un premier intervalle (I1) correspondant séparant deux rupteurs thermiques (5) consécutifs pour le passage desdites armatures de liaison (6).
- Dalle de plancher selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle comporte une partie desdits blocs d’élégissement (7) disposée en rangées continues (R1) et une autre partie desdits blocs d’élégissement (7) disposée en rangées discontinues (R2).
- Dalle de plancher selon la revendication 4, caractérisée en ce qu’elle comporte des rupteurs thermiques (5) localisés le long d’un bord latéral (3) et d’un bord longitudinal (4) adjacents dudit panneau de base (2), et au moins une rangée discontinue (R2) de blocs d’élégissement (7) disposée entre au moins une rangée continue (R1) de blocs d’élégissement et un alignement de rupteurs thermiques (5).
- Dalle de plancher selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins une zone de clavetage (ZC) localisée le long d’au moins un desdits bords latéraux (3) ou desdits bords longitudinaux (4) dudit panneau de base (2), entre lesdits blocs d’élégissement (7) et lesdits rupteurs thermiques (5).
- Dalle de plancher selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que lesdits blocs d’élégissement (7) sont constitués de blocs pleins, réalisés dans un ou plusieurs matériaux légers, ayant une densité inférieure à la densité dudit matériau de structure, et en ce que ledit au moins un matériau léger est choisi dans le groupe comprenant les matériaux suivants : béton de granulés de bois, béton de fibres naturelles, laine de bois, laine de roche, béton cellulaire, polystyrène recyclé, ou une combinaison d’au moins deux de ces matériaux.
- Procédé de fabrication d’un plancher dans un bâtiment, comportant au moins une étape de réalisation d’un coffrage (C1, C2) par juxtaposition de dalles de plancher (1, 1’) sur des éléments porteurs dudit bâtiment dont au moins des murs périphériques (MP), et une étape de coulage d’une dalle de compression sur ledit coffrage (C1, C2) dans un matériau de structure pour former un plancher monolithe et sceller lesdites dalles de plancher (1, 1’) auxdits éléments porteurs, caractérisé en ce que les étapes dudit procédé consistent en outre à :
- positionner au moins en périphérie dudit plancher et en appui sur lesdits murs périphériques (MF), des dalles de plancher (1, 1’) à rupture de pont thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, et
- couler un matériau de structure dans les premiers, seconds et/ou troisièmes intervalles (I1, I2, I3) existants entre lesdits rupteurs thermiques (5) et lesdits blocs d’élégissement (7) pour former des nervures de renfort et créer une liaison mécanique continue entre ledit plancher et lesdits murs périphériques (MP) du bâtiment. - Procédé de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’étape de coulage d’une dalle de compression et l’étape de coulage des nervures de renfort sont réalisées en une seule et même étape.
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu’il comporte une étape consistant à positionner en partie courante dudit plancher en-dehors desdits murs périphériques, des dalles de plancher (1’’) élégies correspondant auxdites dalles de plancher à rupture de pont thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 sans lesdits rupteurs thermiques.
- Plancher pour un bâtiment, comportant des dalles de plancher (1, 1’) juxtaposées sur des éléments porteurs dudit bâtiment dont au moins des murs périphériques (MP), et une dalle de compression réalisée dans un matériau de structure pour former un plancher monolithe et sceller lesdites dalles de plancher (1, 1’) auxdits éléments porteurs, plancher caractérisé en ce qu’il comporte au moins en périphérie dudit plancher et en appui sur lesdits murs périphériques (MP), des dalles de plancher (1, 1’) à rupture de pont thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, et des nervures de renfort réalisées dans ledit matériau de structure agencées pour combler les premiers, deuxièmes et/ou troisièmes intervalles (I1, I2, I3) existants entre lesdits rupteurs thermiques (5) et lesdits blocs d’élégissement (6) pour créer une liaison mécanique continue entre ledit plancher et lesdits murs périphériques (MP) du bâtiment.
- Plancher selon la revendication 11, caractérisé en ce qu’il comporte, en partie courante en-dehors de la périphérie dudit plancher, des dalles de plancher (1’’) élégies correspondant auxdites dalles de plancher à rupture de pont thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 sans lesdits rupteurs thermiques.
- Plancher selon l’une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que lesdites nervures de renfort s’étendent dans une seule direction dudit plancher.
- Plancher selon l’une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que lesdites nervures de renfort s’étendent dans deux directions perpendiculaires dudit plancher.
- Plancher selon l’une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que lesdites nervures de renfort s’étendent dans une direction dans une partie dudit plancher, et dans deux directions perpendiculaires dans une autre partie dudit plancher.
- Plancher selon la revendication 15, caractérisée en ce que lesdites nervures de renfort s’étendent dans deux directions perpendiculaires dudit plancher dans au moins une partie du plancher localisée entre une rangée continue (R1) de blocs d’élégissement (7) et un alignement de rupteurs thermiques (5).
- Plancher selon l’une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu’il comporte une zone de clavetage (ZC) localisée en périphérie dudit plancher entre lesdits blocs d’élégissement (7) et lesdits rupteurs thermiques (5), et comblée avec ledit matériau de structure.
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