Entrevous isolant à hautes performances pour la construction de planchers
L'invention se rapporte au domaine de la construction des bâtiments et elle concerne plus particulièrement un entrevous isolant à hautes performances pour la construction de planchers .
Les entrevous, encore appelés hourdis, sont des pièces intercalaires que l'on place horizontalement pour venir reposer sur des appuis fixes, généralement des poutrelles parallèles horizontales, pour servir au coffrage du béton du plancher.
On connaît déjà des entrevous isolants de ce type qui comprennent un corps en matière isolante, par exemple en polystyrène expansé, limité par une face supérieure, une face inférieure et deux tranches d'extrémité opposées. La face supérieure se prolonge par deux rebords d'appui qui s'étendent parallèlement entre eux, et entre les deux tranches d'extrémité, pour former chacun une feuillure d'appui tournée vers la face inférieure et propre à s'emboîter sur un appui fixe, en particulier sur un talon de poutrelle.
Pour la construction d'un plancher, on doit au préalable disposer un certain nombre de poutrelles horizontales et parallèles à intervalles donnés, par exemple tous les 60 cm, et mettre ensuite en place les entrevous avant de couler la dalle en béton sur la structure ainsi obtenue.
Ces entrevous remplissent ainsi une fonction de coffrage pour la coulée de la dalle et une fonction d'isolation thermique et phonique, puisqu'ils restent en place après la coulée de la dalle.
Compte tenu des normes de plus en plus sévères exigées dans la
construction des bâtiments, les entrevous doivent posséder des spécifications et performances élevées, aussi bien mécaniques que thermiques, pour pouvoir être certifiés par les organismes agréés .
En particulier, ces entrevous doivent présenter une résistance mécanique élevée pour supporter des charges d'importance significative lors de leur mise en oeuvre. Par ailleurs, il est nécessaire que ces entrevous puissent être découpés facilement pour permettre leur mise en place lorsque l'entre-axe ou intervalle entre deux poutrelles est réduit ou bien encore lorsqu'il s'agit de mettre en place un entrevous entre une poutrelle et un appui de nature différente, par exemple un mur.
Dans les entrevous connus de ce type, la face supérieure (appelée aussi extrados) est plane et lisse et est prévue pour permettre le coffrage d'une dalle en béton, encore appelée dalle de compression, dont l'épaisseur minimale est de 5 cm. Pour résister lors de la phase de mise en oeuvre, il est nécessaire que l'entrevous présente une résistance mécanique élevée que l'on obtient habituellement par une augmentation de la densité de la matière plastique utilisée, en particulier du polystyrène.
Généralement, le corps des entrevous connus est évidé par la présence d'un certain nombre d'alvéoles qui sont destinés à diminuer la masse de la matière isolante pour alléger l'entrevous.
Toutefois, la réalisation de ces alvéoles est délicate car elle ne doit pas compromettre la résistance mécanique de l'entrevous.
L'invention a essentiellement pour but de procurer un entrevous isolant du type précité qui est doué de performances mécaniques et thermiques élevées pour s'adapter aux besoins actuels du
marché et répondre économiquement aux spécifications actuelles.
Elle vise en particulier à procurer un entrevous isolant d'une conception particulière permettant une réduction du volume de béton coulé en oeuvre par rapport à la technique antérieure.
L'invention vise encore à procurer un tel entrevous qui permet une découpe aisée sur chantier pour pouvoir ménager un appui sur des poutrelles à entre-axe réduit ou encore entre des poutrelles et des rives de plancher.
Elle vise aussi à procurer un entrevous de ce type qui puisse être correctement positionné lors de la mise en oeuvre sur chantier pour améliorer la sécurité.
L'invention propose à cet effet un entrevous isolant du type défini en introduction, dans lequel la face supérieure délimite des nervures qui s'étendent dans une direction généralement parallèle aux tranches d'extrémité, c'est-à-dire entre les deux rebords d'appui de l'entrevous.
La présence de ces nervures sur la face supérieure de l'entrevous se traduit par une nervuration, de forme complémentaire, de la face inférieure de la dalle en béton, ce qui permet de réduire l'épaisseur minimale de béton. De cette manière, l'épaisseur minimale au dessus des nervures est typiquement d'environ 40 mm au lieu de 50 mm dans la technique antérieure. Cette disposition conduit à une moindre consommation de béton, tout en conservant une inertie équivalente à celle d'une dalle de 50 mm d'épaisseur constante.
Ces nervures sont avantageusement formées sur l'ensemble de la face supérieure et également sur les rebords d'appui.
De façon caractéristique, chacune des nervures comprend une partie centrale formée sur une partie centrale de la face
supérieure et prolongée de part et d'autre par deux parties extrêmales en pente, formées respectivement sur deux parties inclinées des deux rebords d'appui.
Les nervures ont, de préférence, un profil sensiblement rectangulaire ou trapézoïdal et elles délimitent ainsi entre elles des rainures ayant un profil analogue.
Autrement dit, la face supérieure de l'entrevous est formée par une alternance de nervures et de rainures qui constituent une forme originale qui déroge aux exigences générales habituelles. Cette particularité permet non seulement de réduire l'épaisseur, mais aussi d'accroître sensiblement la résistance mécanique de 1 ' entrevous et donc la sécurité des ouvriers pendant la phase de mise en oeuvre.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'entrevous comprend des alvéoles de forme choisie qui s'étendent dans une direction parallèle aux rebords d'appui et qui débouchent dans une première tranche d'extrémité et sont fermés par une deuxième tranche d'extrémité, de manière à former des alvéoles borgnes .
A cet égard, l'invention vise à réaliser des alvéoles de forme optimisée pour répondre au moins à deux objectifs, d'une part, une performance thermique optimale et, d'autre part, un dimensionnement des alvéoles permettant une découpe optimisée des entrevous .
Pour cela, les alvéoles ont avantageusement une section de. forme générale rectangulaire.
L'invention prévoit aussi que les alvéoles comprennent un rang d'alvéoles dit "alvéoles de démodulation" qui s'étendent dans une direction généralement parallèle à la face supérieure et a la face inférieure et qui sont positionnés et dimensionnés, en
rapport avec la dimension des appuis fixes, en particulier de talons de poutrelle, de manière à procurer une feuillure d'appui par une découpe appropriée de l'entrevous.
Selon une autre particularité de l'invention, le rang d'alvéoles de démodulation s'étend entre un premier rang d'alvéoles du côté de la face supérieure et un deuxième rang d'alvéoles du côté de la face inférieure.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'entrevous comprend un passage de gaine formé sur la face supérieure à proximité d'un des rebords d'appui et s 'étendant en travers des nervures. Ce passage constitue une réservation pour la mise en place de gaines incorporées dans le plancher.
L'invention prévoit aussi deux profils de centrage formés respectivement sur des parties opposées des feuillures d'appui pour assurer le positionnement correct de l'entrevous entre deux poutrelles d'appui.
L'invention prévoit aussi que les feuillures d'appui ont un profil en angle et qu'elles peuvent comprendre un renfort d'angle, de manière à renforcer la résistance de l'entrevous dans une région particulièrement sollicitée.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'entrevous comprend, d'une part, une languette prolongeant la face inférieure du côté de l'un des rebords d'appui et comportant un bord d'extrémité et, d'autre part, une cavité de profil complémentaire formée du côté de l'autre appui et propre à recevoir une languette d'un entrevous adjacent. La définition de la frontière entre deux entrevous permet la mise en oeuvre "au contact" par basculement de l'entrevous sur une poutrelle d'appui.
L'entrevous, une fois emboîté à l'entrevous adjacent, délimite
un logement adapté à la forme d'au moins une partie d'une poutrelle d'appui.
Il est prévu aussi que l'entrevous comprenne un verrou de blocage formé sur la face supérieure et propre à recevoir une rehausse de coffrage.
Il est avantageux que l'une des tranches d'extrémité de l'entrevous comprenne une cavité formant un emboîtement femelle, tandis que l'autre des tranches d'extrémité comprend un prolongement formant un emboîtement mâle, qui peut constituer un troisième appui sur un mur porteur, augmentant ainsi la sécurité sur chantier.
Comme déjà indiqué, l'entrevous de l'invention est réalisé dans une matière plastique isolante, en particulier du type polystyrène .
Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue en perspective d'un entrevous isolant selon l'invention à partir d'une première tranche d'extrémité ; - la Figure 2 est une vue en perspective de l'entrevous de la
Figure 1 à partir d'une deuxième tranche d'extrémité ;
- la Figure 3 est une vue de face de la première tranche d' extrémité ; - la Figure 4 est une vue de face de la deuxième tranche d'extrémité ;
- la Figure 5 est une vue en coupe transversale de l'entrevous des figures précédentes ;
- la Figure 6 montre les extrémités respectives de deux entrevous adjacents prenant appui sur une même poutrelle ;
- la Figure 7 montre un entrevous découpé mis en place entre une poutrelle et un mur d'appui ;
- la Figure 8 est une vue analogue à la Figure 7 dans une autre configuration ; - la Figure 9 montre la mise en place d'un entrevous découpé entre deux poutrelles à entre-axe réduit ; et
- la Figure 10 est une vue analogue à la Figure 9 dans une autre configuration.
L'entrevous isolant 10 représenté aux Figures 1 à 4 comprend un corps en matière isolante, avantageusement en polystyrène expansé à haute densité. Ce corps est limité par une face supérieure 12 (encore appelée extrados), une face inférieure 14 (encore appelée intrados), une première tranche d'extrémité 16 (mieux visible sur les Figures 1 et 3) et une deuxième tranche d'extrémité 18 (mieux visible sur les Figures 2 et 4). Les faces 12 et 14 s'étendent dans des plans généralement parallèles qui sont en position horizontale dans la position d'utilisation de l'entrevous. Comme on le verra plus loin, les deux tranches d'extrémité 16 et 18 sont opposées, la tranche 16 constituant un emboîtement femelle et la tranche 18 un emboîtement mâle.
La face supérieure 12 se prolonge par deux rebords d'appui 20 et 22 qui s'étendent parallèlement entre eux, et entre les deux tranches d'extrémité, pour former chacun une feuillure d'appui 24, respectivement 26, tournée vers la face inférieure et propre à s'emboîter sur un appui fixe, comme on le verra plus loin.
La face supérieure 12 comprend une partie centrale 28 qui est généralement parallèle à la face inférieure 14 et qui se prolonge, de part et d'autre, par deux parties inclinées 30 et 32 aboutissant respectivement aux rebords d'appui 20 et 22 (Figures 3 et 4) .
La feuillure d'appui 24 a un profil adapté. Elle présente une face 24a généralement horizontale qui se raccorde, d'une part, à une face supérieure 24b sensiblement verticale formant l'extrémité du rebord d'appui 20 et, d'autre part, à une face 24c sensiblement verticale qui se raccorde elle-même à une face 24d généralement horizontale délimitant la partie supérieure d'une languette 34 qui prolonge la face inférieure de l'entrevous. De façon correspondante, la feuillure d'appui 26 présente des faces 26a, 26b et 26c qui forment la symétrie des faces 24a, 24b et 24c de la feuillure 24.
Les faces 24a et 24c de la feuillure 24, de même que les faces 26a et 26c de la feuillure 26, ont un profil en angle, sensiblement supérieur à 90'. Elles peuvent comprendre chacune un renfort (non représenté) constitué de préférence par un élément rapporté en matériau résistant, par exemple un ruban adhésif, placé dans le profil en angle.
La languette 34 qui prolonge la face inférieure 14 du côté du rebord d'appui 20 comporte un bord d'extrémité 36 disposé obliquement par rapport à la face inférieure 14 et à la face 24d, ces deux faces étant parallèles entre elles. Ainsi, la languette 34 est délimitée par deux faces parallèles (la face inférieure 14 et la face supérieure 24d) et par une face oblique 36 qui forme un bord continu s 'étendant parallèlement à la direction des rebords d'appui 20 et 22.
Du côté opposé, l'entrevous est limité par un bord 38 disposé incliné et propre à recevoir un bord 36 d'un entrevous adjacent, comme on le voit sur la Figure 6.
Les entrevous 10 de l'invention sont prévus pour être disposés chacun entre deux poutrelles 40 (dont une seule, est montrée sur la Figure 6) disposées horizontalement et parallèlement entre elles avec un entr'axe donné. Ces poutrelles sont généralement réalisées en béton armé ou précontraint. La poutrelle 40 a une
section en T inversé et elle comprend une âme 42 généralement verticale et une traverse 44 généralement horizontale formant deux talons opposés 46. Lorsque deux entrevous sont mis en place de part et d'autre d'une poutrelle (Figure 6), leurs rebords d'appui respectifs viennent prendre appui sur les deux talons de la poutrelle, la languette 34 de l'un des entrevous passant sous la traverse 44 de la poutrelle et venant par son bord 36 s'appliquer contre le bord 38 de l'entrevous adjacent. Ainsi, les deux entrevous viennent recouvrir une partie de la poutrelle, laissant une partie supérieure dégagée pour la coulée ultérieure de béton. Cette partie supérieure de la poutrelle sera ensuite enrobée de béton, assurant ainsi une liaison définitive entre la poutrelle et la dalle en béton.
Conformément à l'invention, la face supérieure 12 délimite une pluralité de nervures 48 qui s'étendent parallèlement entre elles et parallèlement aux tranches d'extrémité 16 et 18. Ces nervures sont formées sur l'ensemble de la face supérieure 12 et sur les rebords d'appui 20 et 22. Chacune de ces nervures comprend une partie centrale 50 formée sur la partie centrale 28 de la face supérieure et prolongée de part et d'autre par deux parties extrêmales 52, 54 en pente, formées respectivement sur les deux rebords d'appui et plus particulièrement sur les parties en pente 30 et 32 de la face supérieure.
Les nervures 48 ont un profil rectangulaire ou sensiblement trapézoïdal (Figure 5) et elles alternent avec des rainures 56 ayant un profil analogue. La présence de ces nervures permet de réduire l'épaisseur minimale du béton qui sera ensuite coulé sur les entrevous mis en place entre les poutrelles. Cette nervuration permet de réduire l'épaisseur minimale du béton sur les nervures à une valeur de l'ordre de 40 mm. Cette disposition conduit à une moindre consommation de béton en conservant une inertie équivalente à celle d'une dalle de 50 mm d'épaisseur constante. En outre, elle permet de renforcer la résistance mécanique de l'entrevous, offrant une meilleure
sécurité aux ouvriers.
Le corps de l'entrevous est évidé par la présence d'alvéoles ayant un profil de forme choisie qui débouchent dans la première tranche d'extrémité 16 (Figures 1 et 3) et sont fermées par la deuxième tranche d'extrémité 18 (Figures 2 et 4). On réalise ainsi des alvéoles borgnes, comme on le voit aussi sur la Figure 5.
La tranche d'extrémité 16 (Figures 1, 3 et 5) comprend une cavité 58, tandis que la face d'extrémité 18 comprend un prolongement 60, de forme complémentaire, pour former respectivement un emboîtement femelle et un emboîtement mâle. La présence de ces emboîtements répond à deux objectifs principaux : réaliser une connexion efficace entre deux entrevous successifs, et assurer un appui sur trois côtés pour un entrevous en fin de travée. Ces deux points permettent d'améliorer notablement la capacité de résistance de l'entrevous vis-à-vis de la circulation des personnels de chantier, tout en réduisant "l'effet de bord".
Les alvéoles sont disposés sur trois rangées parallèles entre elles et parallèles à la direction générale de la face supérieure 12 et de la face inférieure 14. Elles comprennent une rangée intermédiaire d'alvéoles 62, appelés alvéoles de démodulation, (voir Figure 3) qui sont au nombre de quatre dans l'exemple de réalisation et qui ont chacune une forme générale rectangulaire, étant délimitée par une face supérieure 64, une face inférieure 66 et deux faces latérales 68 et 70. Comme on peut le constater, la face supérieure 64 de chacun des alvéoles se situe pratiquement dans l'alignement des faces 24a et 26a des feuillures d'appui, tandis que la face inférieure 66 de l'alvéole se situe pratiquement au même niveau que la face 24d de la languette. Par ailleurs, les faces 68 et 70 sont pratiquement parallèles aux faces 24c et 26c des feuillures. Comme on le verra plus loin, cette disposition permet, par une
découpe appropriée de l'entrevous, de reconstituer d'autres feuillures d'appui lorsque l'entrevous doit être placé soit entre deux poutrelles à entre-axe réduit, soit entre une poutrelle et un autre moyen d'appui. .
Le rang des alvéoles de démodulation 62 s'étend entre un rang d'alvéoles 72 du côté de la face supérieure et un rang d'alvéoles 74 du côté de la face inférieure. Les alvéoles 72 sont, dans l'exemple, au nombre de trois et ont une forme sensiblement rectangulaire ou trapézoïdale. Les alvéoles 74 sont au nombre de cinq et ont une forme rectangulaire. En outre, un alvéole 76 de forme circulaire est formé dans la languette 34, à la même hauteur que les alvéoles 74.
Comme on le voit sur la Figure 3, les quatre alvéoles 62 et les trois alvéoles 72 débouchent dans la cavité 58 formant emboîtement femelle.
Selon une autre caractéristique de l'invention (voir Figures 1 à 4), l'entrevous comprend un passage de gaine 78 formé sur la face supérieure à proximité du rebord d'appui 22 et s 'étendant en travers des nervures 48. Plus particulièrement, ce passage de gaine est formé dans les parties extrêmales 54 en pente des nervures 48 et il constitue une réservation dédiée au passage de gaines incorporées dans le plancher. La position particulière de ce passage permet de ne pas altérer significativement la résistance du montage. Elle évite la mise en place anarchique d'inserts qui pourraient être disposés dans les zones sensibles, du point de vue de la résistance, de l'entrevous.
Par ailleurs, et comme on le voit plus particulièrement sur lès Figures 1 à 4, l'entrevous comprend deux profils de centrage 80 et 82 formés respectivement sur les faces verticales 24c et 26c des feuillures 24 et 26. Ces profils de centrage ont ici la forme d'un demi-rond. Ils permettent d'assurer • le
positionnement des poutrelles dans l'espace ménagé entre deux entrevous en réalisant le contact au niveau de la languette, ce qui permet de garantir une performance thermique maximale.
Ces profils de centrage permettent d'éviter que la poutrelle ne se décale sur un côté de l'entrevous, ce qui conduirait à une réduction de la profondeur d'appui sur la face en vis-à-vis, engendrant ainsi un risque de rupture prématurée de l'entrevous concerné .
L'entrevous comprend, en outre, un verrou de blocage 84 (Figures 1 et 2) formé sur la face supérieure, dans l'exemple dans la nervure 48 située au milieu de l'entrevous. Ce verrou est propre à recevoir une rehausse de coffrage (non représentée) permettant de réaliser des hauteurs coffrantes supérieures à celles obtenues avec l'entrevous de base.
L'entrevous comprend un marquage 86 (Figures 1 et 3) sur la languette, au niveau de la tranche 16, et au-dessus de l'alvéole 76. Ce marquage a pour but de permettre la vérification de la conformité du produit après coulage du béton, moyennant découpe de l'extrémité de la languette.
En outre, un marquage 88 est formé sur l'emboîtement mâle 60 (Figures 2 et 4) pour permettre l'identification du produit. Il fournit une information sur la performance thermique du plancher fini.
Comme indiqué précédemment (voir en particulier la Figure 6), les entrevous sont prévus pour être placés par ligne entre des poutrelles successives 40 disposées parallèlement entre elles et à intervalles constants, typiquement de .60 cm.
Dans certaines circonstances, certains des entrevous doivent prendre appui soit entre une poutrelle et un mur d'appui, soit entre deux poutrelles dont l'entre-axe est réduit par rapport
à l'entre-axe normal, comme on va le voir en référence aux Figures 7 à 10. Dans la forme de réalisation de la Figure 7, l'entrevous 10 a été découpé pour enlever une partie (située du côté gauche sur la figure), c'est-à-dire du côté du rebord d'appui 20. Le rebord d'appui 22 (situé du côté droit sur la figure) prend appui sur un des talons d'une poutrelle 40.
La partie gauche de l'entrevous a été découpée le long d'une ligne brisée L qui comprend une partie verticale La traversant un alvéole 72 du rang supérieur, longeant un alvéole de démodulation 62 et prolongée par une autre ligne verticale Lb, décalée par rapport à la ligne La et traversant un alvéole 74 du rang inférieur. On forme ainsi, grâce au décalage des lignes La et Lb, un bord d'appui 90 permettant de s'appuyer sur un mur (non représenté), l'espace E entre le mur et la poutrelle 40 étant réduit par rapport à l'entre-axe normal entre deux poutrelles. Il est possible aussi de découper l'entrevous d'autres manières, comme montré par exemple par les lignes L' et L", ou encore de découper des parties de 1 'entrevous dans des régions proches des poutrelles pour découvrir davantage la poutrelle et améliorer la liaison entre le béton et la poutrelle.
Dans la forme de réalisation de la Figure 8, c'est la partie droite (sur la figure) de l'entrevous, c'est-à-dire celle du côté du rebord 22, qui a été enlevée. Par contre, le rebord d'appui 20 prend appui sur une poutrelle 40 analogue à celle décrite précédemment. La découpe s'effectue là aussi par une ligne L comprenant deux parties verticales La et Lb décalées l'une par rapport à l'autre pour former un autre rebord d'appui 92. Là aussi, d'autres découpes, comme montré par les lignes L' et L", sont possibles.
Dans la forme de réalisation de la Figure 9, l'entrevous a été découpé pour s'adapter entre deux poutrelles 40 présentant un entre-axe E réduit. Dans l'exemple, c'est la partie du côté
droit de l'entrevous (sur la figure) qui a été enlevée. La découpe s'effectue par une ligne qui traverse en partie un alvéole de démodulation 62, dans l'exemple celui situé le plus près du rebord d'appui 22 (qui a été supprimé). Il en résulte que c'est la face supérieure 64, la face verticale 68 et la face inférieure 66 de cet alvéole 62 qui coopèrent pour fournir un profil recevant l'un des talons de la poutrelle. Il est possible de découper d'autres manières l'entrevous pour s'adapter à des poutrelles dont l'entre-axe E est encore plus petit que celui montré sur la Figure 9. Dans ce cas, on pourra prendre appui dans l'évidement formé par l'un ou l'autre des trois autres alvéoles.
Dans la forme de réalisation de la Figure 10, l'entrevous a été découpé pour prendre appui aussi entre deux poutrelles à entre- axe réduit, la partie droite de l'entrevous (sur la figure) ayant été supprimée par une découpe effectuée d'une autre manière.
II est bien entendu que d'autres types de découpes peuvent être envisagés pour permettre d'adapter l'entrevous à des appuis particuliers.
Dans tous les cas, la forme optimisée facilite l'adaptation de l'entrevous à chaque circonstance particulière, sans compromettre ni les performances thermiques, ni la résistance mécanique du plancher en service.
On réalise ainsi des entrevous isolants à performances améliorées utilisables pour la construction de dalles en béton dans une large gamme de bâtiments .