MC2267A1

MC2267A1 - Dispositif d'appui elastique pour rehabilitation d'immeuble

Info

Publication number: MC2267A1
Application number: MC912189A
Authority: MC
Original assignee: Serdys
Priority date: 1991-05-27
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1993-04-26

Description

1,8 3^3.2 24}.

27_KSI 9! 15A 33

$

BREVET D'INVENTION

TITRE DE L'INVENTION: Dispositif d'appui élastique pour réhabilitation d'immeuble.

NOM DU DEPOSANT: Société SERDYS

La présente invention a pour objet une amélioration de la technique de réhabilitation parasismique ou antivibratile des bâtiments existants par insertion d'éléments élastiques dans les murs ou les poteaux porteurs.

5 La réhabilitation parasismique d'un immeuble existant s'opère traditionnellement en renforçant les sections de béton et d'acier des murs porteurs, des poteaux et des linteaux en béton armé. Cette opération s'accompagne obligatoirement d'une évacuation des locaux pendant la durée des travaux et donc d'une perte de jouissance 10 importante pour le propriétaire. Cette reprise devient, d'autre part, très difficile à réaliser techniquement, lorsqu'au lieu de murs en béton armé, on a à faire à des murs en maçonnerie dont la cohésion est relativement faible.

On sait, par ailleurs, minimiser les efforts appliqués aux bâtiments 15 par les tremblements de terre en insérant, sous les points porteurs, des éléments élastiques qui forment une coupure entre le sol et la construction et minimisent l'énergie vibratoire qui passe de l'un à

- 2

l'autre. Les éléments élastiques sont, le plus sauvent, insérés aans les murs ou les poteaux du sous-sol et. contrairement au renforcement classique, leur po^e ne nécessite pas l'évacuation des locaux pendant les travaux. La même technique vaut pour l'isolation antivibratile des 5 bâtiments.

Ces éléments élastiques peuvent être des ressorts, des amortisseurs ou tout autre appareil capable de modifier les caractéristiques dynamiques de l'immeuble pour l'isoler des nuisances en cause.

La pose de ces éléments élastiques est relativement simple dans le cas 10 d'un bâtiment en cours de construction, mais présente des difficultés pour un bâtiment existant. Ces difficultés sont de deux ordres:

- le liaisonnement des éléments élastiques aux éléments porteurs existants, murs ou poteaux;

- la mise en charge des éléments élastiques, après leur insertion.

15 Le liaisonnement est techniquement difficile, car les éléments élastiques sont souvent plus larges que les éléments porteurs et les méthodes traditionnelles de fixation sont difficilement applicables, du fait que les dispositifs de scellement habituels tombent le plus souvent en dehors des éléments porteurs.

20 l~a mise en charge des éléments élastiques provoque une compression pouvant aller de plusieurs millimètres à plusieurs centimètres; cette compression est classiquement contrôlée par des vérins hydrauliques disposés en parallèle avec les éléments élastiques et qui supportent la charge pendant l'opération d'insertion des éléments élastiques; la 25 mise en charge se fait alors pour tous les éléments élastiques en réduisant progressivement et simultanément la pression dans tous les vérins. C'est une opération délicate nécessitant un système hydraulique relativement sophistiqué de pompes, de vérins et

- 3

d'électronique de contrôle. Un décalage de décompression dans un vérin par rapport à son voisin risque de se traduire par une fissuration plus ou moins accentuée de l'élément porteur situé au-dessus.

L'appui élastique suivant l'invention permet d'apporter une solution <â 5 ces problèmes de décompression et de fixation. Il comporte, en effet, un système de précontrainte constitué de tiges filetées et d'écrous bloqués sur les plaques d'extrémité de l'élément élastique et qui permettent, par simple serrage, de le pré-comprimer à la charge qu'il supportera une fois installé. L'élément élastique comporte également 10 Line jaquette basse et une jaquette haute. Celle-ci comporte de deux à quatre joues verticales qui viennent s'appliquer sur les faces de l'élément porteur situées au-dessus de l'appui élastique; le nombre de joues dépend de la nature de l'élément porteur: deux joues parallèles, par exemple, pour un emplacement en mur courant, trois joues pour un 15 emplacement en bout de mur, quatre joues pour un poteau. Les joues sent fixées sur une plaque métallique horizontale qui, d'une part, s'appuye sur la plaque d'extrémité supérieure de l'élément élastique et qui, d'autre part, comporte, sur ses bords, des découpes recevant les écrous permettant d'appliquer la précontrainte.

20 La jaquette inférieure comporte un dispositif similaire symétrique de celui de la jaquette haute par rapport au plan horizontal médian de 1'appui é1astique.

Les deux jaquettes sont munies de lumières à leur partie supérieure pour le coulage du béton et du mortier sans retrait qui doivent 25 assurer le resserrage entre les extrémités coupées de l'élément porteur et les jaquettes; celles—ci sont, en outre, munies de tiges filetées horizontales assujetties par des écrous et qui traversent de

- 4

part en part les joues parallèles, assurant ainsi une meilleure liaison entre celles-ci et le béton de resserrage.

La précontrainte est appliquée à l'appui élastique en atelier à l'aide d'une presse; le béton et le mortier de resserrage sont coulés après 5 la pose de l'appui élastique et de ses jaquettes dans l'emplacement découpé à cet effet dans l'élément porteur. Après durcissement suffisant du béton et du mortier, les tiges filetées de précontrainte sont coupées et l'appui élastique reçoit ainsi la charge pour laquelle il a été calculé, sans qu'il ait été besoin d'utiliser des vérins de 10 supportage.

La description suivante se réfère à la figure annexée qui représente un exemple de réalisation de 1'invention sans aucun caractère limitatif.

La figure est une vue en élévation de l'appui élastique suivant 15 l'invention avec l'emplacement des différents dispositifs.

La figure montre un appui élastique 1 composé d'une alternance de couches de caoutchouc et de plaques d'acier adhérées à chaud et terminées par une plaque supérieure 2 et une plaque inférieure 3, toutes deux épaisses, en acier et débordant le corps de l'appui 1. 20 L'ensemble constitue un appareil compact fabriqué en usine et répondant aux caractéristiques dynamiques exigées par le projet, qu'il s'agisse de protection contre les séïsmes, les vibrations ou les chocs.

L'appui élastique 1 est muni d'une jaquette supérieure 4 constituée 25 d'une plaque épaisse 5 s'appuyant sur la plaque d'extrémité supérieure 2 de l'appui et d'une paire de joues verticales 6 fixées sur la plaque 5 et enserrant la partie supérieure 7 du mur en béton armé qui a été découpé pour ménager l'emplacement nécessaire à la pose de l'appareil.

Dans un mode de réalisation préférentielle, les joues 6 sont en acier, ainsi que la plaque 5 sur laquelle elle est soudée et des goussets 8 sont également soudés entre les joues 6 et la plaque 5 pour assurer une meilleure liaison de ces éléments. Les joues 6 comportent sur leur 5 longueur des tiges filetées 9 qui les traversent de part en part et sur lesquelles elles sont serrées par des écrous 10: ces tiges filetées sont destinées à solidariser les joues 6 avec le béton ou le mortier de ragréage 11, coulé à travers les lumières 12 ménagées dans la partie haute des joues.

10 L'élément comporte également une jaquette inférieure 13 constituée d'une plaque épaisse 14 s'appuyant sur la plaque d'extrémité

1

inférieure 3 de l'appui et d'une paire de joues 15 fixées sur la plaque 14 et enserrant la partie inférieure 16 du mur en béton armé découpé. Dans une réalisation préférentielle, les joues 15 sont en 15 acier, ansi que la plaque 14 sur laquelle elles sont soudées et des goussets 17 sont également soudés entre les joues 15 et la plaque 14 pour assurer une meilleure liaison de ces éléments. Les joues 15 comportent sur leur longueur des tiges filetées 10 qui les traversent de part en part et sur lesquelles elles sont serrées par des écrous 20 19; ces tiges filetées sont destinées à solidariser les joues 15 avec le béton ou le mortier de ragréage 20, coulé à travers les lumières 21 ménagées dans la partie haute des joues.

Le système de précontrainte 22 est constitué de tiges filetées 23, disposées de part et d'autre du mur en nombre et de diamètre 25 suffisants pour pouvoir réaliser la précontrainte des appuis élastiques, laquelle est assurée par le serrage des écrous 24 dont le logement a été ménagé dans les plaques 5 et 14 des jaquettes; les tiges filetées 23 sont également munies d'écrous de blocage 25 et 26

- 6

dont le serrage réalise une parfaite liaison des plaques 5 et 14 des i

jaquettes avec les plaques d'extrémité 2 et 3 de l'appui élastique, lorsque les tiges filetées ont été coupées à ras des écrous 26 pour réaliser la mise en charge de l'appui sous le bâtiment.

5 La précontrainte de l'appui élastique est réalisée en usine par serrage des écrous 24 pour une force égale à la charge qu'il supportera sous le bâtiment. Après avoir étayé le plancher reposant sur le mur en béton armé, on déçoupe dans ce dernier un emplacement d'un volume suffisant pour y loger l'appui élastique et son resserrage 10 en béton et en mortier. On pose, dans cet espace, l'appui élastique muni de ses deux jaquettes qui ne comportent, dans un premier temps, qu'une joue de la paire 6 et une joue de la paire 15 d'un seul coté du mur sur lequel elles viennent plaquer; la seconde joue des paires 6 et 15 est alors soudée en oeuvre sur les plaques 5 et 14 avec ses 15 goussets 8 et 17,après serrage des écrous 10 et 19 sur les tiges filetées 9 et 18, de façon à obtenir un bon placage des joues sur le mur. Le béton de ragréage et le mortier sans retrait sont alors coulés, par les lumières 12 et 21, dans les emplacements 11 et 20 qui ont été prévus à cet effet; les lumières permettent également de 20 contrôler les niveaux de coulage et de s'assurer qu'aucun vide n'est laissé entre les plaques 5 et 14 et les parties coupées du mur. Lorsque le béton et le mortier sont devenus suffisamment résistants, on desserre les écrous 25 et 26, de façon à permettre un très léger écrasement supplémentaire ou, au contraire, une petite relaxation, à 25 l'appui élastique au cas - très probable - où la charge réelle serait différente de la force de précontrainte appliquée. On enlève alors les étais qui ont été disposés pendant la durée du travail, ce qui équivaut à la mise en charge de l'appui élastique et on resserre les

- 7

écrous 25 et 26. Finalement, an coupe les tiges filetées 23 à ras des écrous 26.

Le dispositif suivant l'invention peut être utilisé pour réhabiliter toute construction comportant des murs porteurs ou des 5 poteaux en béton, de façon à la rendre parasismique ou à l'isoler contre les vibrations ou les chocs venant de l'extérieur. Il s'applique particulièrement bien et de façon économique aux immeubles d'habitation et de bureaux, pour lesquels il est très peu pratique et très coûteux d'envisager des travaux en superstructure qui nécessitent 10 l'évacuation des occupants.

I

- 8

Claims

REVENDICATIONS

1) Dispositif d'appui élastique à insérer dans les éléments porteurs d'un bâtiment existant sans utilisation de vérins, caractérisé en ce que l'appui élastique 1 comporte une jaquette supérieure 4, une jaquette inférieure 13 et un système de

5 précontrainte 22.

2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la jaquette supérieure 4 comporte plusieurs joues verticales 6, en métal cxi en béton, fixées sur une plaque horizontale de base 5, métallique ou en béton.

10 3) Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les joues verticales 6 et la plaque horizontale 5 sont fixées entre elles par au moins deux goussets 8, métalliques ou en béton.

4) Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les joues 6 comportent au moins une ouverture 12 ménagée pour 15 le coulage du béton ou du mortier de ragréage.

5) Dispositif i suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les joues verticales h comportent, en dehors de la plaque de base 5, au moins une liaison mécanique pour les solidariser entre elles et avec le béton ou le mortier de ragréage.

20 6) Dispositif suivant les revendications 1, 2 et 5 caractérisé en ce que la liaison mécanique est constituée par une tige filetée 9 munie d'écrous 10.

7) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la jaquette inférieure 13 comporte plusieurs joues verticales 15,

- 9 -

métalliques au en béton, fixées sur une plaque horizontale de base 14,

métallique ou en béton.

3) Dispositif suivant les revendications 1 et 7 caractérisé en ce que les joues verticales 15 et la plaque horizontale 14 sont fixées 5 entre elles par au moins deux goussets 17, métalliques ou en béton.

9) Dispositif suivant les revendications 1 et 7 caractérisé en ce que les joues 15 comportent au moins une ouverture 21 ménagée pour le coulage du béton ou du mortier de ragréage.

10) Dispositif suivant les revendications 1 et 7 caractérisé en ce

I

10 que les joues verticales 15 comportent, en dehors de la plaque de base 14, au moins une liaison mécanique pour les solidariser entre elles et avec le béton ou le mortier de ragréage.

11) Dispositif suivant les revendications 1, 7 et 10 caractérisé en ce que la liaison mécanique est constituée par une tige filetée 18

15 munie d'écrous 19.

12) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le système de précontrainte 22 comporte au moins deux files de tiges filetées 23 passant à travers les plaques d'extrémité 2 et 3 de l'appui élastique 1 sur lesquelles elles sont serrées par des écrous

20 extérieurs 24 et des écrous intérieurs 26.

13) Dispositif selon les revendications 1 et 12 caractérisé en ce que les tiges filetées 23 sont prolongées à travers les plaques de base 5 et 14 sur lesquelles elles sont fixées par des écrous 25.