Plancher comportant une dalle coulée en béton associée à un matériau isolant.
Il est connu, en particulier par le brevet français 1 444 277 du 22 mai 1965 ou le brevet français 2 138 547 du 24 mai 1971 de réaliser des planchers en utilisant une matière plastique isolante servant de coffrage perdu, dans lequel on coule une poutrelle en béton, laquelle peut être armée ou précontrainte ; ce après quoi on coule une dalle de béton sur le support ainsi constitué.
De nombreux brevets de perfectionnement ont été déposés, mais décrivent des procédés dont la mise en œuvre est compliquée (donc onéreuse) et qui ne permettent pas d'obtenir une bonne liaison entre les poutrelles et la dalle qui est ultérieurement coulée.
La présente invention est relative à un plancher de ce type, qui ne comporte pas les défauts des planchers connus tout en étant d'une mise en œuvre particulièrement aisée.
Le plancher selon la présente invention est du type comprenant : un support constitué d'une pluralité de poutrelles en béton, armé ou précontraint, englobées dans une couche épaisse de matière isolante et d'une dalle de compression coulée sur ledit support, caractérisé par le fait que la partie supérieure desdites poutrelles fait saillie au- dessus de la face supérieure de la couche en matière isolante d'une hauteur égale à l'épaisseur de la dalle de compression qui doit être coulée sur ledit support ; de façon à être au même niveau que ladite dalle et à constituer un coffrage et un guide pour la coulée de celle-ci.
Il en résulte que l'extrémité supérieure desdites poutrelles n'étant plus noyée dans la masse de la dalle ultérieurement coulée, il est préférable de prévoir sur les flancs de ladite partie supérieure des moyens d'accrochage. L'invention peut comporter en outre les caractéristiques suivantes : a), les poutrelles en béton sont coulées dans des volumes creux ménagés dans la masse des blocs de matière isolante de façon à constituer des coffrages perdus ; b). la partie supérieure des poutrelles comporte des moyens d'accrochage de ladite dalle ; c). les moyens d'accrochage sont constitués par des fers faisant saillie de chaque côté de la nervure ;
d). les moyens d'accrochage sont constitués par des ergots faisant saillie de chaque côté de la nervure ; e). les moyens d'accrochage sont constitués par une nervure disposée horizontalement au sommet de la poutrelle ; f). les moyens d'accrochage sont constitués par des creux ménagés dans les flancs de la partie supérieure de la poutrelle ; g), la partie supérieure de chaque poutrelle est coulée en disposant au-dessus de la surface des blocs des moyens de coffrage amovibles qui comportent des aspérités réalisant des moyens d'accrochage ; h), les volumes creux servant de coffrages perdus pour la coulée des poutrelles sont disposés le long de l'axe longitudinal médian des blocs dont est réalisée la couche isolante ; i). lesdits volumes creux ménagent en-dessous de la base de chaque poutrelle une épaisseur d'isolant ; j). à chaque extrémité des poutrelles, la masse isolante comporte un évidement dans lequel est placée une cale au moyen de laquelle la poutrelle repose sur le mur .
A titre d'exemples, non limitatifs, et pour faciliter la compréhension de l'invention on a représenté aux dessins annexés :
- Figure 1, une vue en bout d'un premier exemple de réalisation du plancher selon l'invention.
- Figure 2, une vue en coupe transversale d'une variante de réalisation du plancher selon l'invention.
- Figure 3, une vue en coupe transversale d'une autre variante de réalisation du plancher selon l'invention. - Figure 4, une vue en coupe transversale d'une autre variante de réalisation.
- Figure 5, une vue en coupe longitudinale selon I-I de la figure 1.
- Figure 6, une vue en coupe transversale d'une variante de réalisation,
- Figure 7, une vue en coupe transversale illustrant un accessoire de travail,
- Figure 8, une vue en coupe transversale illustrant un autre mode de réalisation
de l'accessoire de la figure 7,
- Figure 9, une vue en perspective illustrant un outil de manutention de l'ensemble poutrelle/isolant selon l'invention,
- Figure 10, une vue en perspective illustrant une variante de réalisation de l'outil de la figure 9,
- Figures 11 et 12, deux vues partielles illustrant des moyens de suspension accrochés aux poutrelles.
En se reportant à ces figures, on voit que le plancher est constitué par une couche isolante faite de blocs parallélépipédiques 1 en matière isolante, de préférence du polystyrène expansé, dans lesquels on ménage, de manière connue en soi, un volume creux 2, destiné à servir de coffrage perdu pour la fabrication par moulage d'une poutrelle en béton 3 qui peut être armée ou précontrainte.
Comme on le voit à la figure 2, le volume creux 2 ne traverse pas toute l'épaisseur A du bloc de polystyrène 1 et ménage une épaisseur B de polystyrène en dessous de la poutrelle 3, afin de fermer le fond du coffrage. Cependant cette épaisseur B peut être constituée par une languette rapportée en tout produit approprié tel que bois, placoplâtre ou autres.
Selon l'invention, la partie supérieure 3a de chaque poutrelle 3 fait saillie au-dessus de la face supérieure de la couche isolante réalisée par la juxtaposition des blocs 1.
La couche isolante a une épaisseur A ; chaque volume creux 2 laisse à sa base une épaisseur B de matière isolante 1 ; et la dalle de compression 4 a une épaisseur C.
Dans le cas des figures 1 à 8 les épaisseurs A, B, D et C sont déterminées de façon que la partie supérieure 3 a de la poutrelle 3 fasse saillie au-dessus de la face supérieure de la couche isolante de la hauteur C.
Ainsi, lorsque la dalle sera coulée, les faces supérieures des poutrelles 3 seront exactement au niveau de la dalle 4.
La dalle de béton 4 étant coulée sur la hauteur C, ceci a pour avantage que la coulée est très facile à exécuter car les flancs de la partie supérieure 3a faisant saillie de deux poutrelles voisines, font office de coffrage et la face supérieure de guide : il suffit, pour lisser la dalle 4 d'appuyer une règle sur le sommet des poutrelles 3.
Il est alors préférable de prévoir des moyens pour ancrer la dalle 4 sur les parties saillantes 3 a des poutrelles 3.
Ces moyens d'accrochage peuvent être une barrette 5 comme cela est représenté à la figure 1 ou des ergots en béton 6 (figures 2 et 3) ou tout autre dispositif faisant saillie.
Les moyens d'ancrage de la dalle 4 peuvent, au lieu d'être en saillie comme sur les figures 1 et 2 être des creux ménagés dans les flancs de la partie 3 a comme cela est illustré sur les figures 6 à 8.
La figure 3 montre une variante dans laquelle un moyen d'ancrage de la dalle est obtenu par des ergots 6 en combinaison avec des évidements la effectués dans la couche en matière isolante 1 de part et d'autre de la poutrelle 3.
Pour couler la partie supérieure 3 a de la poutrelle 3, qui fait saillie au-dessus de la surface du bloc de matière isolante, on peut poser sur cette surface des moyens de coffrage, à moins de le réaliser par filage. Ces moyens de coffrage sont ensuite retirés lorsque la coulée de la poutrelle 3 est terminée.
Ces moyens de coffrage peuvent être : des réglettes en aluminium, des intercalaires en caoutchouc, des plaquettes en métal déployé ou encore des plaquettes de terre cuite. Les réglettes en aluminium peuvent comporter des aspérités et des creux qui ménageront sur les flancs de la partie en saillie 3 a les moyens d'accrochage mentionnés plus haut.
Les plaquettes en métal déployé ou en terre cuite seront laissées en place après la coulée pour constituer lesdits moyens d'accrochage. D'autre part, la poutrelle 3 étant complètement noyée dans la masse du bloc de polystyrène 1, il faut éviter qu'elle ne porte à ses deux extrémités sur le mur de soutien par l'épaisseur B de polystyrène, car cette couche de polystyrène va s'écraser.
En se reportant aux figures 1 et 5, on voit que, à chaque extrémité de la poutrelle 3 on a ménagé en dessous de ladite poutrelle, dans la masse de polystyrène, un volume creux 7 de hauteur B qui se remplit de béton, lors de la coulée de la poutrelle 3 ; de façon à former une cale 8.
Ainsi chaque poutrelle 3 repose à ses deux extrémités sur le mur de soutien 12, au moyen de la cale 8 qui fait partie intégrante de la poutrelle 3, sans qu'il y ait écrasement du polystyrène. Cette cale peut être en tout matériau dur tel que acier, bois, plastique ou analogue. II est préférable que la longueur "1" de la cale 8 soit à la fois suffisante pour reposer sur le mur 12 d'environ 3 cm mais que la partie B de la couche isolante déborde un peu sur le mur de façon à éviter la présence d'un pont thermique.
De plus, la cale 8 peut avoir une largeur supérieure à celle du talon de la poutrelle 3 pour lui donner une meilleure stabilité. II est à noter que, sans sortir du cadre de la présente invention, on peut supprimer l'épaisseur B, ce qui rend mutile la présence de la cale 8. Mais alors il faut que la hauteur D de la nervure centrale de la poutrelle 3 soit telle, que sa partie supérieure 3 a dépasse au-dessus du bloc 1.
Comme on le voit aux figures 1 à 4, les blocs parallélépipédiques 1 ont une largeur L égale à la distance séparant les plans verticaux médians de deux poutrelles. Il en résulte que l'on peut préparer, en usine, des éléments préfabriqués comprenant chacun une poutrelle 3 et le bloc 1 au milieu duquel elle se trouve et mettre ces éléments côte à côte sur le chantier, l'assemblage de ces éléments pouvant être facilité par les tenons 11 et les mortaises 10. II ne reste plus alors qu'à couler sur le chantier la dalle 4 sans avoir besoin de préparer un coffrage le dessus des poutrelles 3 servant de guide.
L'invention concerne en outre des moyens de levage et de manutention de ces ensembles "blocs 1 avec poutrelle 3 intégrée".
Il est possible, surtout lorsque la partie supérieure 3 a de la poutrelle 3 est en forme de I, de disposer une pince qui aggripe ladite partie supérieure ; mais des ruptures peuvent se produire.
Selon l'invention, comme cela est représenté à la figure 6 on dispose au moment de la coulée, sous les fils de précontrainte 20, des crochets 21 disposés de chaque côté de façon que l'ensemble ne bascule pas au moment du levage. La hauteur E dont ces crochets dépassent au-dessus de la surface supérieure du bloc 1 doit être telle que ces crochets 21 soient complètement noyés dans la dalle 4 lors
de la coulée de celle-ci.
En se reportant aux figures 7 et 8, on voit qu'un autre avantage de l'invention est que cela permet de poser sur la face supérieure des parties 3a des poutrelles 3 des plaques telles que des plaques 30, qui vont faire office de passerelles et vont permettre aux ouvriers de circuler avec du matériel roulant tel que brouettes, diables etc.
Pour immobiliser une plaque de support 30 entre deux poutrelles 3, on dispose avantageusement des cales 31.
On peut ainsi, comme cela est représenté à la figure 8, disposer une passerelle d'extrémité 33 en porte-à-faux en disposant un crochet 32 qui l'arrime à une poutrelle 3.
Une telle disposition est particulièrement avantageuse pour déposer les supports 1-3 d'extrémité sans avoir besoin d'une grue. On peut, en effet, en utilisant un diable ou analogue, ayant un (ou plusieurs) bras s'étendant vers l'avant, soulever un support 1-3 d'extrémité, faire rouler ledit diable sur la partie en porte-à-faux 33 de la plaque 30, jusqu'à la butée 34 et abaisser les bras porteurs pour mettre en place le support 1-3.
Au lieu d'un diable on peut utiliser un moyen de manutention tel qu'un transpalette adapté.
Dans le brevet n° 2 794 736 du 9 mars 2002 au nom du même demandeur, on a décrit un outil de manutention manuelle de poutrelles en béton précontraint constitué d'un tube qui s'enfile sur un des fils de précontrainte qui font saillie à l'extrémité d'une poutrelle, ce tube étant solidaire d'un manche.
Il s'avère cependant que cet outil ne peut pas être utilisé pour manutentionner les ensembles 1-3 décrits ci-dessus. En effet, d'une part la pièce en U de l'outil précédemment décrit ne peut pas s'engager des deux côtés de la poutrelle du fait de la présence de la matière isolante 1 et d'autre part la personne qui tient l'outil ne peut pas marcher le long de la poutrelle, toujours à cause de la présence de la matière isolante.
Il est donc nécessaire de modifier cet outil, tout en gardant le même principe. En se reportant à la figure 9, on voit que le manche 41, solidaire du tube 40 (qui doit être enfilé sur un fil de précontrainte) comporte une poignée 42 qui est orientée en
sens inverse de celui du dispositif connu, c'est-à-dire vers l'extérieur de l'ensemble bloc 1 /poutrelle 3.
L'ensemble va alors avoir tendance à basculer selon la flèche f et le tube 40 va s'échapper du fil de précontrainte. Pour éviter cela, on dispose sur le manche 41 une butée 43 qui va venir prendre appui sur la surface supérieure de la poutrelle 3 ; cette butée 43 étant placée à un niveau tel que le fil de précontrainte sur lequel est enfilé le tube 40 soit plié vers le bas.
La figure 10 représente une variante selon laquelle on a placé perpendiculairement au manche, une barre transversale 44 qui permet à plusieurs personnes de lever l'outil.
Il est à noter que l'on peut, sans sortir du cadre de la présente invention réaliser plusieurs blocs 1 (deux par exemple) en une seule pièce et disposer dans ce bloc en une seule pièce plusieurs poutrelles 3 (deux par exemple).
Il peut alors s'avérer utile de disposer pour le transport et la manutention des moyens de rigidification entre les poutrelles 3 pour éviter tout risque de rupture.
On peut de façon inverse utiliser deux demi-blocs 1 avec chacun un demi volume creux 2, ce qui, facilite la réalisation du volume creux 2. Il faut alors prévoir des moyens de serrage qui maintiennent en place les deux demi-blocs 1 pour que le volume creux 2 reste constant lors du coulage. Du fait que le volume creux 2 ne traverse pas toute l'épaisseur A du bloc de polystyrène 1 et ménage une épaisseur B de polystyrène en dessous de la poutrelle 3, il est possible de fixer à cette poutrelle 3 des moyens permettant de suspendre un plafond.
On peut en effet fixer par enfoncement dans l'épaisseur B, à la base du volume creux 2, et cela avant de procéder à la coulée de la poutrelle 3, des moyens de fixation 50 (figure 11) ou 51 (figure 12) auxquels il sera possible de suspendre un plafond, en plaques de plâtre par exemple ou un faux plafond.
Dans l'exemple représenté à la figure 11, le moyen de suspension 50 est une cheville qui recevra une tige filetée. Lors de la coulée du béton, cette cheville est noyée dans le béton.
Sur la figure 12, le moyen de suspension est une plaquette de tôle qui peut être en deux parties 51 et 52 articulées l'une à l'autre.
Il est bien évident que les plaques 50 ou 51/52 peuvent être remplacées par tout dispositif équivalent, telle qu'une tige ou une cheville filetée.