WO2022034271A1 - Batiment a ossature bois et plancher beton - Google Patents

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WO2022034271A1
WO2022034271A1 PCT/FR2021/050967 FR2021050967W WO2022034271A1 WO 2022034271 A1 WO2022034271 A1 WO 2022034271A1 FR 2021050967 W FR2021050967 W FR 2021050967W WO 2022034271 A1 WO2022034271 A1 WO 2022034271A1
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WO
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concrete
slab
building
floor
casting devices
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/050967
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English (en)
Inventor
François-Xavier GUILLARD
Original Assignee
Gn Invest
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Publication date
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    • E04B1/16—Structures made from masses, e.g. of concrete, cast or similarly formed in situ with or without making use of additional elements, such as permanent forms, substructures to be coated with load-bearing material
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    • E04B2/56—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
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    • E04B2/706—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of wood with supporting function
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    • E04B2005/176—Floor structures partly formed in situ with peripheral anchors or supports
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    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B2005/324—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with peripheral anchors or supports

Definitions

  • the technical field is that of timber frame buildings, whether that frame is solid timber, cross-laminated timber (CLT) or glued laminated timber.
  • CLT cross-laminated timber
  • wood has good mechanical resistance vertically, limits thermal bridges, and optimizes the carbon footprint.
  • concrete has good mechanical resistance horizontally, is an acoustic insulator, and makes it possible to limit the thickness of the floors.
  • Document EP0280228 presents a solution for combining wood and concrete at floor level. However, it is in vertical use that wood has the best performance, not in horizontal use.
  • the floor comprises joists resting on rails and proposes to solve the problem of fixing the concrete floor to the joists, and describes for this purpose fixing means in the form of hollow tubes.
  • the object of the invention is therefore to propose a solution making it possible to use the wood material on the vertical parts of the frame, and the concrete material on the horizontal parts, in a simple, safe and effective manner.
  • Another object of the invention is to facilitate on-site operations during the construction of the building, by reducing the necessary interactions between the various trades.
  • the subject of the invention is a building comprising a wooden frame comprising high or chaining rails supporting a floor in the form of a slab comprising at least one reinforced concrete part.
  • said reinforced concrete part is fixed directly to the stringers, that is to say that the reinforced concrete is not fixed to other intermediate elements, such as joists, without being fixed directly to the stringers. .
  • the invention saves time and improves efficiency in the use of equipment on the site, because the "wood” and “concrete” trades can work during separate cycles and thus a team depends more on the other. The same is true for the equipment of these teams, which no longer needs to be mobilized at the same time by the two teams.
  • the invention also has the advantage of being able to produce a concrete floor, possibly dispensing with the presence of the joists used in a wooden frame.
  • the reinforced concrete part is fixed directly to the rails by anchoring means.
  • the solidity of the fixing is guaranteed, which is important, among other things, in the calculations of the bearing capacity of the slab.
  • the anchoring means are in the form of plates arranged on the rails, each plate is provided with at least one orifice through which an element for fixing the plate to the rail passes, and each plate comprises at least one anchoring element embedded in the concrete projecting from the opposite side of the stringer.
  • the anchoring means are simple to manufacture, therefore inexpensive, and are also simple to implement on the site, with simple and common fixing elements such as M8 or M10 screws with a hexagonal head.
  • the anchoring element is a stud, preferably with a head.
  • the stud can in particular be welded to the plate, either in advance in the workshop or on the site.
  • the plate comprises cleats penetrating into the smooth, and preferably the cleats are stamped parts of the plate.
  • the studs contribute to the solidity of the connection between the plate and the stringer on which the plate is fixed.
  • a better connection makes it possible to have, for an equal number of anchoring means, a better bearing capacity or a better seismic resistance of the slab.
  • a better solidity of the connection makes it possible to reduce the number of anchoring means necessary.
  • the invention also relates to a method for fixing, on top rails or for chaining a wooden frame of a building, a floor in the form of a slab comprising at least one part made of reinforced concrete.
  • the method comprises the following steps: a. Fastening of the anchoring means of the slab to the healds, the anchoring means comprising anchoring elements projecting from the side opposite the healds; b. Installation of concrete slab casting devices, such as formwork, filling an opening defined between the rails; vs. Installation of reinforcement on the casting devices intended to be embedded in the concrete slab; d. Casting of the concrete slab on the casting devices and drowning of the reinforcements and anchoring elements in the concrete to fix the floor directly on the rails.
  • steps a. and B. can be inverted, without affecting the process and without departing from the scope of the invention. Proceeding in this way with the construction of a building greatly simplifies the operations of preparing the pouring of the slab, and therefore makes it possible to reduce the duration of the construction site, and makes it possible to obtain a building having the advantages mentioned above.
  • an acoustic and/or thermal insulation means is arranged on the heddles, prior to steps a. and B.
  • the acoustic and/or thermal performance of the building is further improved.
  • the concrete slab pouring devices are removable and are removed after the concrete slab has dried. This allows the use of inexpensive building materials and commonly available, reusable construction materials;
  • the slab casting devices are formwork supported by props. It is for example possible to obtain a floor with patterns on its underside, using suitable formwork
  • the concrete slab pouring devices are fixed so as to form an integral part of the floor, and are arranged resting on the rails. It is thus possible to use preassembled or prefabricated casting devices, in order to save time because the assembly of these elements is facilitated and because the steps of dismantling and cleaning these elements are eliminated;
  • the slab casting devices are one or more pre-slabs.
  • the pre-slabs can be large in order to be put in place and to form the necessary formwork quickly;
  • the slab casting devices are steel tanks, so that costs are reduced and the equipment is simple to implement.
  • the steel decks include thermal and/or acoustic insulation, so that the thermal and/or acoustic performance is improved;
  • the slab casting devices are joists and slabs.
  • the casting devices are light and can be handled by hand, in particular if the slabs are made of polystyrene;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a building comprising a wooden frame and a concrete slab fixed directly to the rails.
  • FIG. 2 is a detail view similar to that of Figure 1, showing the detail of the attachment between the frame and the concrete slab.
  • FIG. 3 is a perspective view of an anchor used to directly attach the concrete slab to the rails.
  • Figure 1 shows a building comprising a frame (10) made of wood and a floor (20) comprising at least one part (21) of reinforced concrete.
  • the framework (10) is the structure of the building, which ensures its stability and which is intended to receive the loads.
  • the frame (10) receives the filling, in walls, and in one or more floors (20).
  • the framework (10) conventionally comprises vertical or oblique posts, not shown, and stringers (11), horizontal beams serving in particular to delimit the levels of the building. These are then top rails, possibly supplemented by chaining rails which serve to connect the top rails together in order to distribute the loads and ensure the rigidity of the frame (10). In the rest of the document, only the term “smooth” will be used.
  • the frame (10) is mainly made of solid wood, cross-laminated timber (CLT), glue-laminated timber, or a combination of these materials.
  • the dimensioning of the floor (20) is carried out by a design office according to the constraints to which the floor (20) will be subjected, and which can be among others:
  • the load that the floor (20) will receive that is to say the mass that will be placed on the floor (20).
  • This can be the furniture and the people present in the building, if it is a dwelling, but also the machines or the storage of equipment if it is an industrial building;
  • Wood and concrete are materials commonly used in construction because each of these materials has its own advantageous characteristics, but the combination of these materials leads to the aforementioned difficulties, which the invention aims to solve.
  • the reinforced concrete part (21) is fixed directly to the stringers (11). It is not only fixed to other elements, which would themselves be fixed to the rails (11), such as joists.
  • This embodiment makes it possible to obtain a connection between the floor (20) and the heddles (11) that is particularly solid, which makes it possible to produce a thinner floor (20) for given constraints, and makes it possible to overcome any the presence of joists. This implies saving material, which is profitable both from a financial point of view and from an environmental point of view.
  • the reinforced concrete part (21) is fixed to the healds (11) by anchoring means (30). These greatly improve the strength of the connection between the reinforced concrete part (21) and the stringers (11), by more effectively transmitting horizontal forces linked, among other things, to the deflection of the floor (20) under load.
  • fixing means (30) can be fixed to the healds (11) by fixing elements (33), which are screws in a preferred embodiment, but which can be of any appropriate type chosen by the operator.
  • the anchoring means (30) are arranged on the stringers (11) in number and at the locations determined by the design office, prior to the construction of the building. Indeed, depending on the constraints to which the floor (20) will be subjected, it may be necessary to adapt the design of the floor (20) by modifying its height, for example, or to modify the number and arrangement of the anchoring means ( 30) in order to obtain the desired performance.
  • FIG. 3 details the design of a preferred embodiment of an anchor means (30).
  • This comprises a plate (31), for example made of metal.
  • This plate (31) is pierced with at least one orifice (32) allowing the passage of a fixing element (33).
  • the plate (31) also comprises an anchoring element (34) which projects from the side opposite the stringer (11).
  • This anchoring element (34) allows the anchoring means (30) to take hold in the concrete of the part (21).
  • this anchoring element (34) is a stud, that is to say an anchoring rod projecting and having a head of larger section, which is for example welded to the plate (31) in the workshop or on the construction site.
  • the anchoring elements (34) can alternatively be obtained with appropriate texturing of the face of the plate (31) opposite the stringer (11). An aliasing can for example be envisaged.
  • the fixing elements (33) being distinct from the anchoring elements (34), it is possible to choose and size the fixing elements (33) according to the species of wood of the smooths (11), or to adapting the shape and/or the size of the anchoring means (34) to improve their performance.
  • the anchoring means (30) is also provided with studs (35).
  • these studs (35) penetrate the wooden smooth (11) and thus reinforce the resistance to shearing of the connection between the anchoring means (30 ) and the stringer (11). The load that the floor (20) can then accept is thereby increased.
  • the plate (31) is pierced with two holes (32), the anchoring element (34) is a headed stud welded to the plate (31), and the studs (35) are obtained by stamping the plate (31).
  • the frame (10) comprises smooths (10), which are for example top rails and/or chaining rails.
  • a step a. consists in fixing the anchoring means (30) of the concrete part (21) on the stringers (11).
  • These anchoring means (30) are laid out on the rails (11) according to the instructions of the design office having made the sizing calculations of the building. They are fixed using any appropriate means (33), for example screws, but do not pass through the stringers (11). They are therefore arranged on a single face of the heddles (11).
  • the anchoring means (30) comprise anchoring elements (34) projecting from the side opposite the heddles (11).
  • a step b. consists in installing casting devices (22) of the concrete slab (21). Indeed the concrete is liquid during its casting and it is of course necessary to form the location where one wishes to obtain the slab (21). In particular, the opening defined between the stringers (11) must be filled.
  • the formwork is made in its lower part by the use of concrete pre-slabs (22a). According to the instructions of the design office, it is necessary that the casting devices (22) rest on the healds (11) over a length of, for example, between 50mm and 100mm, so that the casting elements (22) resist shearing resulting from the load on the floor (20).
  • steps a. and B. can be inverted, without affecting the process and without departing from the scope of the invention. Indeed, the devices of step a. not cooperating with the devices of step b., there is no technical indication to carry out one step before the other.
  • the casting devices (22) of the concrete slab (21) can be removable, in which case they are removed after the concrete slab (21) has dried. This allows the use of inexpensive building materials and commonly available construction equipment.
  • the casting devices (22) of the concrete slab (21) can be fixed so as to form an integral part of the floor (20). We then speak of lost formwork. With lost formwork, it is possible to use casting devices (22) preassembled and/or prefabricated, in order to save time: not only because the assembly of these casting devices
  • the casting devices (22) of the slab (21) can be of different types, and can be used alone or in combination:
  • the casting devices (22) of the slab (21) can be simple formwork, consisting of boards or jointed plates, and supported by props. It is for example possible to obtain a floor (20) with patterns on its underside, using suitable formwork;
  • the casting devices (22) of the slab (21) can be one or more pre-slabs.
  • the pre-slabs can be large in order to be put in place and to form the necessary formwork quickly;
  • the casting devices (22) of the slab (21) can be steel tanks, so that the costs are reduced and the equipment is simple to implement.
  • the steel decks include thermal and/or acoustic insulation, so that the thermal and/or acoustic performance is improved;
  • the casting devices (22) of the slab (21) are joists and slabs.
  • the joists are beams or beams resting on the stringers (11). They can be made of different materials.
  • the slabs fill the space between the joists.
  • the slabs can be prefabricated, have a solid section or a hollow section, and be made of different materials.
  • the casting devices are light and can be handled by hand, in particular if the slabs are made of polystyrene.
  • a step c. consists in installing reinforcements (23) on the casting devices (22). Reinforcements
  • a step d. consists in pouring the concrete slab (21) on the casting devices (22), and drowning the reinforcements (23) and the anchoring elements (34) in the concrete, to achieve the fixing of the floor (20) directly on the heddles (11).
  • This step makes it possible to join together all the aforementioned elements (11, 30, 22, 23) and to constitute the final floor (20).
  • the anchoring elements (34) are completely embedded in the concrete, and do not protrude from the floor obtained.
  • the anchoring means (30) are no longer visible. In particular, they are thus protected from oxidation in the event of water damage or other disasters. In the event of oxidation, the anchoring means (30) would no longer fulfill their role of connection between the wooden parts and the concrete parts of the building, which would then be threatened with ruin.
  • the floor (20) obtained can serve as a support for the upper parts of the frame (10). Lower rails of the upper floor are then fixed to the floor (20).
  • the floor is also capable of receiving any appropriate floor complex chosen for the construction of the building, such as heated floors or parquet floors for example.
  • an acoustic and/or thermal insulation means is arranged on the stringers (11), prior to steps a. and B.
  • the floor (20) will therefore rest on the acoustic and/or thermal insulation means, thus the acoustic and/or thermal performance of the building will be further improved.
  • the technical characteristics of the different embodiments and variants mentioned above can be, in whole or for some of them, combined with each other.
  • the building can be adapted in terms of cost, functionality and performance.

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Abstract

Bâtiment comprenant une ossature (10) en bois comportant des lisses (11) hautes ou de chainage supportant un plancher (20) sous la forme d'une dalle comprenant au moins une partie en béton armé (21), caractérisé en ce que ladite partie en béton armé (21) est fixée directement aux lisses (11).

Description

Bâtiment à ossature bois et plancher béton
Domaine technique
Le domaine technique est celui des bâtiments à ossature en bois, que cette ossature soit en bois massif, en bois lamellé croisé (CLT) ou en bois lamellé-collé.
Art antérieur
Il est bien connu dans le domaine de la construction de bâtiments d'utiliser comme matériaux du bois ou du béton, chacun de ces matériaux disposant de ses propres caractéristiques avantageuses. En effet, le bois présente une bonne résistance mécanique en vertical, permet de limiter les ponts thermiques, et optimise le bilan carbone. Le béton quant à lui présente une bonne résistance mécanique en horizontal, est un isolant acoustique, et permet de limiter l'épaisseur des planchers.
Il n'est pas commode de combiner ces deux matériaux en construction. Etant de natures différentes, ils sont utilisés par des corps de métiers différents, la charpente et la maçonnerie. La combinaison de ces matériaux en construction implique donc de faire coopérer plus d'artisans différents sur un chantier, ce qui complexifie l'organisation et le suivi du chantier.
De plus, se pose le problème de fixer ces éléments entre eux de façon performante. Le document EP0280228 présente une solution permettant de combiner le bois et le béton au niveau des planchers. Or, c'est en utilisation verticale que le bois a les meilleures performances, pas en utilisation horizontale.
Dans le document EP0280228, le plancher comprend des solives en appui sur des lisses et se propose de résoudre le problème de la fixation du plancher béton sur les solives, et décrit pour ce faire des moyens de fixation sous la forme de tubes creux.
Cette solution ne permet donc pas de tirer pleinement profit des avantages du béton sur la partie horizontale, et ne donne donc pas entière satisfaction.
Exposé de l'invention
Le but de l'invention est donc de proposer une solution permettant d'utiliser le matériau bois sur les parties verticales de l'ossature, et le matériau béton sur les parties horizontales, de façon simple sûre et efficace.
Un autre but de l'invention est de faciliter les opérations sur chantier lors de la construction du bâtiment, en réduisant les interactions nécessaires entre les différents corps de métiers.
A cet effet, l'invention a pour objet un bâtiment comprenant une ossature en bois comportant des lisses hautes ou de chaînage supportant un plancher sous la forme d'une dalle comprenant au moins une partie en béton armé.
Selon l'invention, ladite partie en béton armé est fixée directement aux lisses, c'est-à-dire que le béton armé n'est pas fixé à d'autres éléments intermédiaire, tels que des solives, sans être fixé directement aux lisses.
De cette manière, il est possible d'optimiser l'utilisation des matériaux bois et béton de façon à profiter pleinement de leurs caractéristiques mécaniques, thermiques et acoustiques. En particulier, le béton ayant une meilleure résistance mécanique que le bois en horizontal, il est possible d'obtenir des planchers de plus faible épaisseur, par exemple de 7cm seulement. Par ailleurs, l'invention permet de gagner temps et d'avoir une meilleure efficacité dans l'utilisation du matériel sur le chantier, car les corps de métiers « bois » et « béton » peuvent travailler durant des cycles distincts et ainsi une équipe ne dépend plus de l'autre. Il en est de même pour le matériel de ces équipes, qui n'a plus besoin d'être mobilisé aux mêmes moments par les deux équipes.
L'invention présente également l'avantage de pouvoir réaliser un plancher béton, en s'affranchissant éventuellement de la présence des solives utilisées dans une ossature bois.
De préférence, la partie en béton armé est fixée directement aux lisses par des moyens d'ancrage. De cette manière la solidité de la fixation est garantie, ce qui a son importance entre autres dans les calculs de portance de la dalle.
De préférence, les moyens d'ancrage se présentent sous la forme de platines disposées sur les lisses, chaque platine est pourvue d'au moins un orifice traversé par un élément de fixation de la platine à la lisse, et chaque platine comprend au moins un élément d'ancrage noyé dans le béton en saillie du côté opposé de la lisse.
Ainsi, les moyens d'ancrage sont simples à fabriquer, donc peu onéreux, et sont également simples à mettre en oeuvre sur le chantier, avec des éléments de fixation simples et courants tels que des vis M8 ou M10 à tête hexagonale.
Dans un mode de réalisation particulier, l'élément d'ancrage est un goujon, de préférence à tête. Ainsi les coûts de fabrication du moyen d'ancrage sont maîtrisés. Le goujon peut notamment être soudé sur la platine, soit à l'avance en atelier, soit sur le chantier.
Avantageusement, la platine comprend des crampons pénétrant dans la lisse, et de manière préférentielle les crampons sont des parties embouties de la platine. Les crampons participent à la solidité de la liaison entre la platine et la lisse sur laquelle la platine est fixée. Une meilleure liaison permet d'avoir, à nombre égal de moyens d'ancrage, une meilleure portance ou une meilleur résistance sismique de la dalle. Inversement, pour une portance désirée, une meilleure solidité de la liaison permet de réduire le nombre de moyens d'ancrage nécessaires.
L'invention concerne également un procédé de fixation, sur des lisses hautes ou de chaînage d'une ossature en bois d'un bâtiment, d'un plancher sous la forme d'une dalle comprenant au moins une partie en béton armé.
En particulier, le procédé comprend les étapes suivantes : a. Fixation de moyens d'ancrage de la dalle sur les lisses, les moyens d'ancrage comprenant des éléments d'ancrage faisant saillie du côté opposé aux lisses ; b. Installation de dispositifs de coulage de la dalle béton, tel un coffrage, comblant une ouverture définie entre les lisses ; c. Installation de ferraillages sur les dispositifs de coulage destinés à être pris dans la dalle béton ; d. Coulage de la dalle béton sur les dispositifs de coulage et noiement des ferraillages et des éléments d'ancrage dans le béton pour réaliser la fixation du plancher directement sur les lisses.
Bien entendu, les étapes a. et b. peuvent être interverties, sans incidence sur le procédé et sans sortir du cadre de l'invention. Procéder ainsi à la construction d'un bâtiment simplifie grandement les opérations de préparation du coulage de la dalle, et permet donc de réduire la durée du chantier, et permet d'obtenir un bâtiment présentant les avantages mentionnés ci-avant.
Avantageusement, un moyen d'isolation acoustique et/ou thermique est disposé sur les lisses, préalablement aux étapes a. et b. Ainsi, les performances acoustiques et/ou thermiques du bâtiment sont encore améliorées.
Selon des modes de réalisation particuliers, pouvant être utilisés seuls ou en combinaison :
- les dispositifs de coulage de la dalle béton sont amovibles et sont retirés après séchage de la dalle béton. Cela permet d'utiliser des matériaux de construction peu onéreux et du matériel de construction couramment disponibles et réutilisables ;
- les dispositifs de coulage de la dalle sont des coffrages supportés par des étais. Il est par exemple possible d'obtenir un plancher avec des motifs sur sa face inférieure, en utilisant des coffrages adaptés
- les dispositifs de coulage de la dalle béton sont fixes de façon à faire partie intégrante du plancher, et sont disposés en appui sur les lisses. Il est ainsi possible d'employer des dispositifs de coulage préassemblés, ou préfabriqués, afin de gagner du temps car le montage de ces éléments est facilité et parce que les étapes de démontage et de nettoyage de ces éléments sont supprimées ;
- les dispositifs de coulage de la dalle sont une ou plusieurs prédalles. Les-prédalles peuvent être de grande dimension afin d'être mises en place et de former le coffrage nécessaire rapidement ;
- les dispositifs de coulage de la dalle sont des bacs aciers, afin que les coûts soient réduits et que le matériel soit simple à mettre en oeuvre. De manière préférentielle, les bacs aciers comprennent de l'isolant thermique et/ou acoustique, afin que les performances thermiques et/ou acoustiques soient améliorées ;
- les dispositifs de coulage de la dalle sont des solives et des hourdis. Ainsi, les dispositifs de coulage sont légers et peuvent être manipulés à la main, en particulier si les hourdis sont en polystyrène ;
Description des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] est une vue en coupe transverse d'un bâtiment comprenant une ossature bois et une dalle béton fixée directement aux lisses.
[Fig. 2] est une vue de détail analogue à celle de la figure 1, montrant le détail de la fixation entre l'ossature et la dalle béton.
[Fig. 3] est une vue en perspective d'un moyen d'ancrage utilisé pour fixer directement la dalle béton aux lisses.
Description détaillée de l'invention
La figure 1 montre un bâtiment comprenant une ossature (10) faite en bois et un plancher (20) comprenant au moins une partie (21) en béton armé. L'ossature (10) est la structure du bâtiment, qui en assure la stabilité et qui est destinée à recevoir les charges. L'ossature (10) est réceptrice du remplissage, en parois, et en un ou plusieurs planchers (20). L'ossature (10) comprend classiquement des poteaux verticaux ou obliques non-représentés, et des lisses (11), poutres horizontales servant notamment à délimiter les niveaux du bâtiment. Il s'agit alors de lisses hautes, éventuellement complétées par des lisses de chaînage qui servent à relier les lisses hautes entre elles afin de répartir les charges et d'assurer la rigidité de l'ossature (10). Dans la suite du document, il ne sera utilisé que le terme « lisse ».
Par « faite en bois » il est entendu que l'ossature (10) est principalement constituée de bois massif, de bois lamellé croisé (CLT), de bois lamellé-collé, ou de combinaison de ces matériaux.
Le dimensionnement du plancher (20) est réalisé par un bureau d'étude en fonction des contraintes auxquelles sera soumis le plancher (20), et qui peuvent être entre autres :
- la portée du plancher (20), c'est-à-dire la distance qu'il y a entre les points d'appui du plancher (20). Ces points d'appuis sont les lisses (11) ainsi que d'éventuels murs porteurs ou poteaux de soutènement non représentés ;
- la charge que le plancher (20) va recevoir, c'est-à-dire la masse qui sera disposée sur le plancher (20). Celle-ci peut être le mobilier et les personnes présentes dans le bâtiment, s'il s'agit d'une habitation, mais également des machines ou du stockage de matériel s'il s'agit d'un bâtiment industriel ;
- la sismologie de la région où le bâtiment est construit, c'est-à-dire si le bâtiment est conçu de façon à résister à des sollicitations d'origine sismique, qui seront transmises au plancher (20).
Le bois et le béton sont des matériaux couramment utilisés en construction car chacun de ces matériaux présente ses propres caractéristiques avantageuses, mais la combinaison de ces matériaux entraîne les difficultés précitées, que l'invention vise à résoudre.
Selon l'invention, la partie en béton armé (21) est fixée directement aux lisses (11). Elle n'est pas uniquement fixée à d'autres éléments, qui seraient eux-mêmes fixés aux lisses (11), tels que des solives. Ce mode de réalisation permet d'obtenir une liaison entre le plancher (20) et les lisses (11) particulièrement solide, ce qui permet de réaliser un plancher (20) plus mince pour des contraintes données, et permet de s'affranchir éventuellement de la présence de solives. Ceci implique une économie de matériau, qui est profitable tant d'un point de vue financier que d'un point de vue environnemental.
Dans le mode de réalisation illustré par la figure 2, la partie en béton armé (21) est fixée aux lisses (11) par des moyens d'ancrage (30). Ceux-ci améliorent grandement la solidité de la liaison entre la partie en béton armé (21) et les lisses (11), en transmettant plus efficacement des efforts horizontaux liés entre autres au fléchissement du plancher (20) sous charge.
Ces moyens d'ancrage (30) peuvent être fixés aux lisses (11) par des éléments de fixation (33), qui sont des vis dans un mode de réalisation préféré, mais qui peuvent être de tout type approprié choisis par l'opérateur.
Les moyens d'ancrage (30) sont disposés sur les lisses (11) en nombre et aux endroits déterminés par le bureau d'étude, préalablement à la construction du bâtiment. En effet, selon les contraintes auxquelles sera soumis le plancher (20), il peut être nécessaire d'adapter la conception du plancher (20) en modifiant par exemple sa hauteur, ou de modifier le nombre et la disposition des moyens d'ancrage (30) afin d'obtenir les performances souhaitées.
La figure 3 détaille la conception d'un mode de réalisation préféré d'un moyen d'ancrage (30). Celui-ci comporte une platine (31), par exemple en métal. Cette platine (31) est percée d'au moins un orifice (32) permettant le passage d'un élément de fixation (33). La platine (31) comprend également un élément d'ancrage (34) qui est en saillie, du côté opposé à la lisse (11). Cet élément d'ancrage (34) permet la prise du moyen d'ancrage (30) dans le béton de la partie (21). Dans un mode de réalisation préféré, cet élément d'ancrage (34) est un goujon, c'est-à- dire une tige d'ancrage en saillie et présentant une tête de section plus importante, qui est par exemple soudé sur la platine (31) en atelier ou sur le chantier. Les éléments d'ancrage (34) peuvent alternativement être obtenus avec une texturation appropriée de la face de la platine (31) opposée à la lisse (11). Un crénelage peut par exemple être envisagé.
Les éléments de fixation (33) étant distincts des éléments d'ancrage (34), il est possible de choisir et de dimensionner les éléments de fixation (33) en fonction de l'essence du bois des lisses (11), ou d'adapter la forme et/ou la dimension des moyens d'ancrage (34) pour améliorer leur performance.
Avantageusement, le moyen d'ancrage (30) est également pourvu de crampons (35). Lors de la fixation du moyen d'ancrage (30) sur la lisse (11), ces crampons (35) pénètrent la lisse (11) en bois et renforcent ainsi la résistance au cisaillement de la liaison entre le moyen d'ancrage (30) et la lisse (11). La charge que peut alors accepter le plancher (20) s'en trouve augmentée.
Dans un mode de réalisation préféré, la platine (31) est percée de deux orifices (32), l'élément d'ancrage (34) est un goujon à tête soudé sur la platine (31), et les crampons (35) sont obtenus par emboutissage de la platine (31).
Les dispositifs décrits seront mieux compris à la lecture du procédé que définit l'invention. Lorsque la construction de l'ossature (10) du bâtiment atteint un premier niveau et qu'il faut désormais procéder à la construction du plancher (20) de ce niveau, l'ossature (10) comprend des lisses (10), qui sont par exemple des lisses hautes et/ou des lisses de chaînage.
Une étape a. consiste à fixer les moyens d'ancrage (30) de la partie en béton (21) sur les lisses (11). Ces moyens d'ancrage (30) sont disposés en applique sur lisses (11) selon les instructions du bureau d'étude ayant fait les calculs de dimensionnement du bâtiment. Ils sont fixés à l'aide de tout moyen approprié (33), par exemple de vis, mais ne traversent pas les lisses (11). Ils sont donc disposés sur une seule face des lisses (11). Les moyens d'ancrage (30) comprennent des éléments d'ancrage (34) faisant saillie du côté opposé aux lisses (11).
Une étape b. consiste à installer des dispositifs de coulage (22) de la dalle béton (21). En effet le béton est liquide lors de sa coulée et il convient bien entendu de coffrer l'emplacement où l'on souhaite obtenir la dalle (21). En particulier, il faut combler l'ouverture définie entre les lisses (11). Sur la figure 2, le coffrage est réalisé dans sa partie inférieure par l'utilisation de prédalles en béton (22a). Selon les instructions du bureau d'étude, il est nécessaire que les dispositifs de coulage (22) reposent sur les lisses (11) sur une longueur comprise par exemple entre 50mm et 100mm, afin que les éléments de coulée (22) résistent au cisaillement résultant de la charge sur le plancher (20).
Il faut également coffrer les parois latérales de la future dalle (21). Sur cette même figure, c'est de l'isolant thermique haute densité (22b) qui est utilisé. Celui est disposé sur tout le pourtour du niveau, et maintenu en place pour le coulage de la dalle en béton armé (21).
Bien entendu, les étapes a. et b. peuvent être interverties, sans incidence sur le procédé et sans sortir du cadre de l'invention. En effet, les dispositifs de l'étape a. ne coopérant pas avec les dispositifs de l'étape b., il n'y a pas d'indication technique à réaliser une étape avant l'autre.
Les dispositifs de coulage (22) de la dalle béton (21) peuvent être amovibles, auquel cas ils sont retirés après séchage de la dalle béton (21). Cela permet d'utiliser des matériaux de construction peu onéreux et du matériel de construction couramment disponibles. Alternativement ou en combinaison, les dispositifs de coulage (22) de la dalle béton (21) peuvent être fixes de façon à faire partie intégrante du plancher (20). On parle alors de coffrage perdu. Avec des coffrages perdus, il est possible d'employer des dispositifs de coulage (22) préassemblés et/ou préfabriqués, afin de gagner du temps : non seulement car le montage de ces dispositifs de coulage
(22) est facilité, mais aussi parce que les étapes de démontage et de nettoyage des dispositifs de coulage (22) sont supprimées.
Selon des modes de réalisation particuliers qui ne sont pas représentés, les dispositifs de coulage (22) de la dalle (21) peuvent être de différentes natures, et peuvent être utilisés seuls ou en combinaison :
- les dispositifs de coulage (22) de la dalle (21) peuvent être des coffrages simples, constitués de planches ou de plaques jointées, et supportés par des étais. Il est par exemple possible d'obtenir un plancher (20) avec des motifs sur sa face inférieure, en utilisant des coffrages adaptés ;
- les dispositifs de coulage (22) de la dalle (21) peuvent être une ou plusieurs prédalles. Les-prédalles peuvent être de grande dimension afin d'être mises en place et de former le coffrage nécessaire rapidement ;
- les dispositifs de coulage (22) de la dalle (21) peuvent être des bacs aciers, afin que les coûts soient réduits et que le matériel soit simple à mettre en oeuvre. De manière préférentielle, les bacs aciers comprennent de l'isolant thermique et/ou acoustique, afin que les performances thermiques et/ou acoustiques soient améliorées ;
- les dispositifs de coulage (22) de la dalle (21) sont des solives et des hourdis. Les solives sont des poutres ou des poutrelles reposant sur les lisses (11). Elles peuvent être fabriquées en différents matériaux. Les hourdis viennent combler l'espace entre les solives. Les hourdis peuvent être préfabriqués, avoir une section pleine ou une section creuse, et être en différents matériaux. Ainsi, les dispositifs de coulage sont légers et peuvent être manipulés à la main, en particulier si les hourdis sont en polystyrène.
Une étape c. consiste à installer des ferraillages (23) sur les dispositifs de coulage (22). Les ferraillages
(23) sont destinés à être pris dans la dalle béton (21), et servent à garantir la cohésion et la résistance de la dalle (21).
Une étape d. consiste à couler la dalle béton (21) sur les dispositifs de coulage (22), et noiement des ferraillages (23) et des éléments d'ancrage (34) dans le béton, pour réaliser la fixation du plancher (20) directement sur les lisses (11). Cette étape permet de solidariser entre eux tous les éléments précités (11, 30, 22, 23) et de constituer le plancher final (20). Les éléments d'ancrage (34) sont intégralement noyés dans le béton, et ne dépassent pas du plancher obtenu. Les moyens d'ancrage (30) ne sont plus visibles. En particulier, ils sont ainsi protégés de l'oxydation en cas de dégâts des eaux ou autres sinistres. En cas d'oxydation, les moyens d'ancrage (30) ne rempliraient plus leur rôle de liaison entre les parties en bois et les parties en béton du bâtiment, qui serait alors menacé de ruine.
Après séchage, le plancher (20) obtenu peut servir de support aux partie supérieures de l'ossature (10). Des lisses inférieures de l'étage supérieur sont alors fixées sur le plancher (20). Le plancher est également apte à recevoir tout complexe de sol approprié choisi pour la construction du bâtiment, tels que des planchers chauffants ou des parquets par exemple.
Procéder à la construction d'un bâtiment selon ce procédé simplifie grandement les opérations de préparation du coulage de la dalle (21), et permet donc de réduire la durée du chantier. Avantageusement, un moyen d'isolation acoustique et/ou thermique, non représenté, est disposé sur les lisses (11), préalablement aux étapes a. et b. Le plancher (20) reposera donc sur le moyen d'isolation acoustique et/ou thermique, ainsi, les performances acoustiques et/ou thermiques du bâtiment seront encore améliorées. 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. Ainsi, le bâtiment peut être adapté en termes de coût, de fonctionnalités et de performance.

Claims

8 Revendications
1. Bâtiment comprenant une ossature (10) en bois comportant des lisses (11) hautes ou de chaînage supportant un plancher (20) sous la forme d'une dalle comprenant au moins une partie en béton armé (21), caractérisé en ce que ladite partie en béton armé (21) est fixée directement aux lisses (11).
2. Bâtiment selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie (21) en béton armé est fixée directement aux lisses (11) par des moyens d'ancrage (30).
3. Bâtiment selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'ancrage (30) se présentent sous la forme de platines (31) disposées sur les lisses (11), chaque platine (31) est pourvue d'au moins un orifice (32) traversé par un élément de fixation (33) de la platine (31) à la lisse (11), et chaque platine (31) comprend au moins un élément d'ancrage (34) noyé dans le béton (21) en saillie du côté opposé de la lisse (11).
4. Bâtiment selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément d'ancrage (34) est un goujon, de préférence à tête.
5. Bâtiment selon la revendication 3, caractérisé en ce que la platine (31) comprend des crampons (35) pénétrant dans la lisse (11), de manière préférentielle les crampons (35) sont des parties embouties de la platine (31).
6. Procédé de fixation d'un plancher (20) sous la forme d'une dalle comprenant au moins une partie en béton armé (21) sur des lisses (11) hautes ou de chaînage d'une ossature (10) en bois d'un bâtiment, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a. Fixation de moyens d'ancrage (30) de la dalle sur les lisses (11), les moyens d'ancrage (30) comprenant des éléments d'ancrage (34) faisant saillie du côté opposé aux lisses (11) ; b. Installation de dispositifs de coulage (22) de la dalle béton (21) comblant une ouverture (12) définie entre les lisses (11) ; c. Installation de ferraillages (23) sur les dispositifs de coulage (22) destinés à être pris dans la dalle béton (21) ; d. Coulage de la dalle béton (21) sur les dispositifs de coulage (22) et noiement des ferraillages (23) et des éléments d'ancrage (34) dans le béton pour réaliser la fixation du plancher (20) directement sur les lisses (11).
7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un moyen d'isolation acoustique et/ou thermique est disposé sur les lisses (11), préalablement aux étapes a. et b.
8. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que les dispositifs de coulage (22) de la dalle béton (21) sont amovibles et sont retirés après séchage de la dalle béton (21).
9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que les dispositifs de coulage (22) de la partie en béton (21) sont des coffrages supportés par des étais.
10. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que les dispositifs de coulage (22) de la partie en béton (21) sont fixes de façon à faire partie intégrante du plancher (20), et sont disposés en appui sur les lisses (11).
11. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que les dispositifs de coulage (22) de la partie en béton (21) sont une ou plusieurs prédalles. 9
12. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que les dispositifs de coulage (22) de la partie en béton (21) sont des bacs acier, de manière préférentielle comprenant de l'isolant thermique et/ou acoustique.
13. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que les dispositifs de coulage (22) de la partie en béton (21) sont des solives et des hourdis.
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