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"Nouveau système de plancher en béton armé"
Comme on le sait, il existe de nombreux types de planchers constitués par des poutres, soit en fer, soit en béton ou ciment armé,dont les ailes inférieures supportent des hourdis ou agglomérés creux qui remplissent les intervalles entre lesdites poutres. Mais,en raison de la présence des ailes supérieures généralement prévues sur les poutres, la mise en place des hourdis est difficile et nécessite d'introduire ceuxci obliquement ou de biais, puis de les faire basculer pour venir les faire reposer sur les ailes inférieures de la poutre.
D'autre part, afin d'assurer la résistance des planchers et leur permettre de supporter les charges prévues, les
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poutres porteuses doivent obligatoirement comporter une partie supérieure élargie,formant table de compression,qui seule assure- ra la résistance nécessaire aux charges supportées.
Parmi les divers dispositifs proposés, il en est qui, pour permettre la mise en place plus facile des hourdis,ten- dent à réduire ou même supprimer les ailes supérieures des pou- tres porteuses et à remplacer la table de compression manquante par une masse de béton coulée après coup de part et d'autre de l'âme de ces poutres et passant dans des orifices ménagés dans cet. te âme.
Mais cette disposition,apparemment inexploitée,qui présen- te déjà l'inconvénient d'affaiblir notablement la résistance de l'âme du fait des vides importants à y prévoir, ne saurait en au- cune manière remplacer l'action de la table de compression supé- rieure et ne permettrait en pratique de réaliser des planchers résistants qu'en augmentant considérablement la masse des armatu- res métalliques et du béton mis en jeu.Enfin, les poutres en béton armé, moulées par avance,préparées pour la confection de ces plan- chers, si elles doivent être légères,seraient relativement fragi- les aux chocs et aux transports.
Le nouveau système de plancher qui fait l'objet de l'invention est essentiellement basé sur l'emploi de poutres por- teuses, moulées par avance,relativement peu fragiles et de poids réduit à la pose, qui présentent simultanément la double caracté- ristique,d'une part de permettre la mise en place rapide et faci- le des hourdis,et,d'autre part, de comporter,une fois le plancher terminé, une table de compression supérieure assurant à la cons- truction une haute résistance pour le minimum de masse ou de
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poids.
Ce système de plancher est complété par l'établisse- ment d'une ou plusieurs poutres transversales de liaison,venant faire bloc avec les poutres porteuses et destinées à solidariser ces dernières entre elles.
Les poutres porteuses,moulées par avance,ne compor- tent.pas,à la fabrication,de table de compression supérieure,cet- te dernière étant formée ultérieurement sur la poutre mise en place, par coulage et ancrage de béton sur l'armature supérieure de la poutre convenablement établie à cet effet.Dans ce but, la poutre moulée présente,en section,une âme trapézoïdale prolongée à la base par une table enrobant les armatures inférieures,tandis que,dans sa partie haute,cette âme est interrompue de place en place pour laisser libre l'armature supérieure,sur laquelle se fe- ra l'ancrage de la table supérieure ultérieurement formée.Des renforts,également de forme trapézoïdale ou pyramidale,recouvrant' les étriers de liaison,sont aussi prévus de distance en distance sur la poutre,
pour augmenter sa rigidité et sa résistance et di- minuer ainsi sa fragilité aux chocs et au transport.
L'absence de table supérieure,pour le transport, puis lors de la pose de la poutre,évitera les cassures fréquen- tes lors des manipulations et permettra la mise en place facile et à plat des hourdis.D'autre part,la forme évasée de l'âme de la poutre et de ses renforts offrira l'avantage de se prêter par- . ticulièrement bien au démoulage par retournement.
La ou les poutres de liaison qui complètent le plancher,sont obtenues par coulage de béton entre des hourdis bor-
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gnes d'extrémité, autour d'armatures longitudinales insérées perpendiculairement aux armatures des poutres porteuses principales, l'ensemble se trouvant solidarisé par le béton qui l'enrobe et donnant lieu ainsi à une construction monolithique.
Les dessins annexés montront,à titre d'exemple, un mode de réalisation du système de plancher objet de l'invention.
La fig. 1 de ces dessins est la vue en coupe verticale du plancher, avant coulage de la table supérieure de compression.
La fig. 2 est la même vue, après coulage de cette tab le .
La fig. 3 est la vue en plan du plancher, sur cette figure, l'on a indiqué, en A-B-C-D-E-F, le plan de coupe de la fig. 1 et, en G-H, le plan de'coupe de la fig. 2 ci-dessus.
La fig. 4 est une vue de coté d'une poutre porteuse, dans sa partie de gauche avant la pose des hourdis et dans sa partie de droite après cette pose.
La fig. 5 estune coupe verticale de détail, montrant un dispositif de plancher anti-sonore.
La fig. 6 est une coupe analogue, dans le cas d'un plancher à fortes surcharges.
La fig. 7 est une vue semblable, montrant une disposition prévue pour plancher chauffant; la fig. 7a en est une vue de détail.
La fig. 8 est une vue analogue, montrant le système adapté pour un plafond sur produits céramiques.
Ainsi qu'on le voit sur les fig. 1 à 4 des dessins, le plancher est constitué essentiellement par des poutres
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porteuses formées par des poutres moulées d'avance, comprenant une âme trapézoïdale a prolongée à sa base par une table al enrobant les ammatures inférieures b. Cette âme possède, de place en place, des parties renforcées a2, de forme généralement pyramidale, dans les- quelles sont enrobés les étriers k (fig. 4) solidarisant les armatu- res inférieures et supérieures b et c. Ces parties renforcées a 2 ser- vent d'ancrage à l'armature supérieure c, mais, dans sa partie cou- rante, l'âme a est interrompue à dessein de manière à laisser libre cette armature supérieure (voir partie gauche de la fig. 4).
Tant @ dans ses parties renforcées a2 que dans ses parties courantes a, l'âme présente, dans son ensemble, comme on 'l'a figuré, une forme générale évasée qui se prête particulièrement bien au démoulage par retournement.
Ainsi que le montre la fig. l, cette poutre ne' comporte pas, dans sa fabrication, de table de compression supérieure. Cette disposition permet la mise en place facile des hourdis d venant re- poser sur les ailes de la table inférieure.al.
La table de compression supérieure e est établie ul- térieurement par coulage du béton dans l'intervalle laissé entre les renforts a2, avantageusement après mise en place de ferrures auxi- liaires, telles que f, destinées à armer ladite table. Celle-ci fait ainsi partie intégrante de l'ensemble, qui forme monolithe comme si la table et la poutre avaient été coulées d'un seul bloc.
Cette construction des poutres porteuse.s permet, comme on le comprend, de réduire considérablement le poids de la poutre à la pose grâce à la suppression de la table de compression, tout en obtenant des pièces qui, par leur structure et en raison des
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renforts a , sont extrêmement robustes.
Le calcul du dispositif sus-indiqué de poutres porteuses ne peut évidemment pas se faire par les méthodes usuelles dans les constructions en béton armé, puisque, ces poutres ne comportant pas de table de compression, le béton n'intervient pas comme élément de résistance à la compression. Ce calcul,- tout au moins pour les armatures,- relève de la méthode classique des solides homogènes symétriques, soumis à la flexion simple; l'axe neutre et les moments d'inertie et de résistance étant déterminés normalement par les méthodes habituelles et les armatures calculées en conséquence. L'armature supérieure devra, bien entendu, en plus de se résistance à la compression simple, être calculée pour résister au flambage entre ses ancrages dans les parties renforcées.
Quant à la résistance aux efforts tranchants, elle sera calculée en supposant le béton travaillant au cisaillement dans sa partie la plus faible et en tenant compte de la masse de béton des parties renforcées, comme aussi de la présence des étriers. L'adhérence pour l'armature supérieure se calculera suivant les méthodes classiques, en considérant les efforts de glissement entre les parties renforcées de la poutre et en vérifiant que la longueur d'enrobage dans ces parties est suffisante.
Le système de plancher objet de l'invention est complété par l'établissement d'une ou plusieurs poutres transversales de liaison, destinées à assurer ou à augmenter la résistance transversale . A ceteffet, aux endroits choisis, - entre deux renforts a2 de préférence;- les hourdis courants d sont remplacés par des hourdis borgnes d1 pourvus extérieurement, à leur base, de lan- guettes d2 (voir fig. 4),dont la réunion crée un couloir formant
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capacité de moulage pour la' future poutre transversale.
Dans ce couloir sont engagées des armatures L et h, dont les unes ± s'insè- rent normalement dans le vide compris entre l'armature c et l'arase- ment des poutres porteuses, tandis que les autres h passent dans une fenêtre 1 menacée dans les poutres, aux endroits choisis lors du coulage, ±près leur mise en place,ces armatures sont liées aux armatures des poutres porteuses,puis, l'on effectue en même temps le coulage des tables de compression de ces dernières et celui de la poutre transversale continue.
L'effet de la poutre transversale de liaison a une grande importance pour le monolithisme de l'ensemble, la réparti- tion des charges,la sécurité,la diminution des flèches, la conser- vation des plafonds, etc...
Les poutres transversales de liaison peuvent être prévues en nombre quelconque suivant les résultats.cherchés.
L'intervalle 1,compris entre les hourdis d et les 'poutres, peut être avantageusement rempli par un mélange isolant, tel que béton de liège, de sciure, etc.., avant le coulage de la ta- ble de compression (voir fig. 5) . Pour ce faire,l'on utilise des coins 1 maintenant un vide entre la table de compression et les hourdis,ce vide pouvant être ensuite rempli, ou non, du même mélan- ge isolant. Cette disposition isolera les hourdis des poutres et localisera les ondes sonores qui ne pourront plus se transmettre latéralement, en réalisant ainsi un véritable plancher anti-sonore.
Pour les planchers à fortes surcharges qui peuvent nécessiter une dalle s'étendant sur toute leur surface,il importe que cette dalle fasse partie intégrante des poutres porteuses.
Dans ce cas (voir fig. 6),les étriers k desdites poutres font sail- @
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lie hors des parties renforcées a2 grâce à des logements convena- blement réservés dans les moule,,; lors du coulée. Des armatures m sont ligaturées à ces étriers, ainsi qu'éventuellement des aciers de répartition n; après quoi, la dalle o est coulée, venant faire un,ensemble monolithique avec la poutre porteuse grâce a la sail- lie des étriers et aux armatures m.
Four obtenir des planchers chauffants, l'on utilise des dalles p de forte épaisseur, forment accumulateur de chaleur et placées à la partie inférieure des poutres (voir fig. 7 et 7a). Ces dalles sont munies,d'une part,de cannelures .1 pour le passage des tubes de chauffage x et,d'autre part,d'évidements r au droit des joints (fi. 7a). Les cannelures g et les évidements r sont remplis de béton après pose des tubes de chauffage; un léger vide s est réservé entre les poutres et les dalles de manière à permettre la libre dilatation de ces dernières, ceintervalle étantensuite rem- pli, ou non,de matière plastique.Leshourdis d terminent l'ensemble. qui, par ailleurs,constitue un plancher semblable 8 celui précédem- ment décrit.
Dans le cas où le plafond doit être posé sur produits céramiques (voir fig. 8), des hourdis en terre cuite t sont pla- cés à la partie inférieure des poutres porteuses qu'ils dépassent de manière à venir de niveau avec les languettes u, également en terre cuite, garnissant le dessous desdites poutres . C-s languet- tes sontnaintenues en place par des coins v pendant le remplissa- ge, au plâtre, des intervalles w, qui,une fois garnis, fixent les languettes aux hourdis.
Comme on l'a indiqué, les poutres porteuses utili- sées pour la construction du système de plancher objet de l'inven- @
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tion présentent l'avantage de permettre une mise en place commode et rapide des hourdis,puisque la gêne découlant de la présence d'une table de compression se trouve supprimée; pour la même raison, ces poutres sont d'un poids considérablement réduit, ce qui facilite beaucoup le bardage ét la mise en place. D'autre part, leur structure même et l'existence de renforts confèrent aux poutres une grande résistance aux chocs et aux transports.
Enfin, après la pose des hourdis, il est très facile de couler la table ou la semelle de compression supérieure, laquelle, du fait de l'enrobage des parties apparentes de l'armature et de l'enclave entre les renforts, se trouve faire partie intégrante de l'ensemble, qui devient ainsi monolithique au même titre que si la table et le corps de la poutre avaient été coulés simultanément et d'un seul bloc.
Il va sans dire que lesdétails d'exécution qui ont été représentés et décrits ci-dessus ne l'ont été qu'à titre d'exemple de réalisation de l'invention et que celle-ci est susceptible de toutes les variantes. Notamment, les poutres porteuses pourraient être moulées suivant une section trapézoïdale constante, sans renforts, l'armature métallique supérieure étant alors enrobée complètement dans le béton et des trous étant ménagés de place en place dans la partie supérieure de l'âme pour le passage de ferrures destinées à ancrer la table de compression supérieure coulée après coup comme dit ci-dessus.
D'autre part, en vue d'augmenter la liaison entre le béton de cette table et celui de l'âme, des redans pourraient être avantageusement prévus de part et d'autre de la surface supérieure de lame afin d'ancrer plus complètement encore la table de compression sur cette âme.