FR2956136A1 - Plancher en beton arme a elements porteurs integres - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un plancher en béton armé sur poteaux, notamment pour niveaux de stationnement de véhicules, du type comprenant une pluralité de poteaux (2) organisés en au moins deux rangées parallèles comprenant chacune au moins deux poteaux, des chapiteaux (3) surmontant les poteaux et adaptés pour soutenir des poutres en béton armé, des poutres en béton armé, solidaires desdits chapiteaux et s'étendant longitudinalement le long des rangées de poteaux, des nervures (6) en béton armé s'étendant transversalement entre les poutres et régulièrement réparties le long de celles-ci, et au moins une dalle (5) de béton armé coulée en place, caractérisé en ce que les poutres et les nervures (6) sont noyées dans l'épaisseur de la dalle (5) du plancher. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un tel plancher.

Description

PLANCHER EN BÉTON ARMÉ À ÉLÉMENTS PORTEURS INTÉGRÉS

L'invention concerne un plancher en béton armé sur poteaux, notamment adapté pour la réalisation de niveaux de stationnement pour véhicules, dont les éléments porteurs sont intégrés dans l'épaisseur de la dalle de plancher. L'invention porte également sur un procédé de réalisation d'un tel plancher. La réalisation de parcs de stationnement, qu'ils soient aériens ou enterrés, pose de nombreuses contraintes, architecturales, techniques et/ou économiques. Par exemple, on cherche à faire usage d'éléments de structure préfabriqués en béton pour accélérer la mise en oeuvre sur le chantier, tout en recherchant la possibilité d'obtenir des formes générales originales ou encore on recherche un maximum d'efficacité pour permettre de garer le plus de véhicules possibles avec un minimum d'entraves liées aux poteaux de soutènement, etc. Pour réaliser de tels ouvrages, il est connu, par exemple du document FR 2 763 974, d'utiliser des poutres ou poutrelles en béton précontraint reliant deux à deux des poteaux selon un premier axe (axe des rangées de poteaux) tandis que des dalles, également en béton armé ou précontraint, s'étendent selon un axe perpendiculaire aux poutres et reposent par leurs extrémités opposées sur deux poutres parallèles et contigües. L'inconvénient majeur de ce type de construction réside dans la retombée importante, parfois de plusieurs dizaines de centimètres, que présentent ces poutres. Il faut alors prévoir des hauteurs d'étage surélevées d'autant pour permettre la circulation sous ces poutres. De plus, on a noté que la faible hauteur libre donnait un effet d'écrasement du volume et que les usagers de parcs de stationnement construits sur ce modèle se plaignaient d'une sensation d'enfermement liée à la présence de ces retombées qui obstruent la vue. On connait également de la demande de brevet français n°08/06580 au nom du demandeur et non encore publiée, une ossature de plancher permettant, grâce à un encastrement des poutres en béton armé sur des chapiteaux en tête de poteaux, de reprendre le moment fléchissant au droit des poteaux et d'utiliser ainsi une poutre plus plate, et donc présentant une retombée plus faible que dans la technique antérieure.

Il n'en reste pas moins que, malgré l'amélioration apportée par ce type d'ossature, il subsiste une retombée qui diminue la hauteur libre sous plafond pour la circulation des véhicules. De plus, de telles retombées forment obstacle à la ventilation et contribuent à la rétention des fumées, problème particulièrement important pour la sécurité dans les parcs de stationnement couverts. En outre, lorsqu'il s'avère nécessaire de nettoyer et de repeindre le plafond d'un niveau de stationnement, les poutres apparentes représentent une entrave au passage des peintres et augmentent le coût d'entretien. L'invention vise donc un plancher en béton armé qui ne présente pas les inconvénients des structures connues de la technique antérieure et qui permet d'optimiser l'utilisation de l'espace, particulièrement pour un parc de stationnement. L'invention vise aussi un plancher en béton armé qui présente une sous face ne présentant aucune retombée ou aspérité limitant le champ de 15 vision. L'invention vise également un tel plancher présentant un état de surface, en plafond de l'étage inférieur, qui ne nécessite aucune reprise. Elle vise en outre un tel plancher qui soit économique à produire, et facilement adaptable pour de nombreuses dimensions de portée. 20 L'invention vise encore un tel plancher qui soit plus léger, à dimensions égales que les planchers connus de la technique antérieure. L'invention vise également un tel plancher qui permette une architecture plus aérée, par exemple en autorisant la réalisation de porte-à-faux en périphérie. 25 L'invention vise également un procédé de réalisation de ce plancher, qui soit de mise en oeuvre simple et économique. Pour ce faire, l'invention concerne un plancher en béton armé sur poteaux, du type comprenant une pluralité de poteaux organisés en au moins deux rangées parallèles comprenant chacune au moins deux poteaux, des chapiteaux 30 surmontant les poteaux et adaptés pour soutenir des poutres en béton armé, des poutres en béton armé, solidaires desdits chapiteaux et s'étendant longitudinalement le long des rangées de poteaux, des poutrelles en béton armé, dites nervures, s'étendant transversalement entre les poutres et régulièrement réparties le long de celles-ci, et au moins une dalle de béton armé coulée en place, caractérisé en ce que les poutres et les nervures sont noyées dans l'épaisseur de la dalle du plancher.

L'invention s'étend également à un procédé de réalisation d'un plancher sur poteaux, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a. élaboration des rangées de poteaux par coulage dans des coffrages ou installation de poteaux préfabriqués ; b. installation des chapiteaux en tête de poteaux ; c. installation d'un coffrage plan sur étais au niveau du bord supérieur des chapiteaux et s'étendant au moins sur une surface comprise entre deux joints de dilatation ; d. pose des armatures de la dalle, des nervures et des poutres ; et e. coulage simultané des poutres, des nervures et de la dalle avec du béton. En intégrant les éléments porteurs (poutres et nervures) dans l'épaisseur de la dalle du plancher, l'épaisseur hors tout du plancher, entre le point le plus bas du plafond du niveau inférieur et le sol du niveau considéré est minimisée. En effet, la dalle n'est plus en appui au dessus des éléments porteurs, mais ceux-ci sont inclus dans l'épaisseur de la dalle. En outre, à épaisseur de dalle identique, l'ensemble est plus léger puisque les éléments porteurs font partie de la dalle au lieu de s'y ajouter. Et, bien entendu, les retombées gênantes pour la circulation ou disgracieuses n'existent plus. De ce fait, l'épaisseur de plancher est minimisée et la hauteur utile du niveau (entre le sol et le point le plus bas du plafond) est optimisée.

En outre, grâce à l'installation d'un coffrage plan, la sous face de la dalle de béton présente un aspect fini lisse, sans aspérité ni coulure comme on peut en rencontrer au joint entre deux pré-dalles dans la technique antérieure. Avantageusement et selon l'invention, les poutres, les nervures et la dalle sont au moins partiellement obtenues simultanément par une coulée de béton en continuité entre ces éléments.

Ainsi, les éléments porteurs sont rendus intimement solidaires de la dalle et l'ensemble présente une cohésion et une résistance améliorées. De plus, le coulage simultané des différents éléments élimine des étapes et des temps d'attente intermédiaires et procure une économie de mise en oeuvre non négligeable.

Avantageusement et selon une première variante de l'invention, la dalle est une dalle pleine et les poutres et nervures sont coulées en une seule fois, simultanément avec la dalle. Ainsi, pour des portées relativement faibles, inférieures à 10 mètres, pour lesquelles les contraintes et les moments fléchissants sont limités, le 10 plancher peut être réalisé rapidement par un coulage unique. Avantageusement et selon l'invention, les nervures sont placées orthogonalement aux poutres au droit des chapiteaux. Dans ce cas, l'armature de la nervure est du même type que celle de la poutre, c'est-à-dire de largeur importante par rapport à sa longueur et chaque dalle élémentaire du plancher 15 se comporte comme une dalle simple portant sur ses quatre cotés et en appui sur les quatre chapiteaux qui l'entourent. Avantageusement et selon une seconde variante de l'invention, la dalle est constituée d'une première couche de béton, dite plaque inférieure, et d'une deuxième couche de béton, dite plaque supérieure, séparées par une couche 20 intermédiaire comportant des coffrages perdus, lesdits coffrages perdus s'étendant entre les poutres selon une première direction et les nervures selon une direction orthogonale à la première direction. Cette variante est particulièrement adaptée pour des portées de grandes dimensions, par exemple de l'ordre de 15 mètres. En effet, le moment 25 d'inertie de la dalle et sa résistance sont essentiellement fonction des deux plaques externes et de l'espace qui les sépare (pour autant que ces deux plaques soient solidaires, ce qui est le cas grâce aux poutres et aux nervures). Dès lors, l'inclusion d'éléments de coffrage perdu permet d'alléger la dalle. Par exemple, pour une dalle d'épaisseur de 0,45 m, le poids de béton résultant est équivalent à celui d'une dalle 30 de 0,27 m d'épaisseur, soit un gain de l'ordre de 40%.

Dans cette variante, selon le procédé de l'invention, l'étape de coulage e) se décompose en sous étapes : el. coulage simultané d'une plaque inférieure et des parties correspondantes des poutres et des nervures ; e2. installation et fixation de coffrages perdus dans l'intervalle entre les poutres dans une première direction et les nervures dans la direction orthogonale ; e3. coulage des poutres et des nervures jusqu'au niveau de la surface supérieure des coffrages perdus, e4. installation et fixation d'un treillis d'armature d'une plaque supérieure et d'aciers en chapeau reliant la partie supérieure des poutres, de part et d'autre des chapiteaux et/ou la partie supérieure des nervures, de part et d'autre des poutres ; e5. coulage simultané de la partie supérieure des poutres et des nervures, et de la plaque supérieure de la dalle. Ainsi, la première coulée permet de réaliser la plaque inférieure, d'immobiliser les armatures des poutres et des nervures dans cette plaque et de servir de support pour l'installation des coffrages perdus. La deuxième coulée remplit alors la couche intermédiaire, réalisant ainsi le « coeur » des poutres et des nervures dont les flancs sont délimités par les coffrages perdus. La troisième coulée termine le plancher en recouvrant simultanément la partie supérieure des armatures des poutres et des nervures, les aciers en chapeau qui les relient dans les deux directions (axe des poutres au dessus des chapiteaux et axe des nervures au dessus des poutres) ainsi que le treillis soudé constituant l'armature de la plaque supérieure. A noter que ce procédé en trois coulées permet aisément de réaliser des planchers de différentes épaisseurs et donc de différentes portées simplement, en modifiant l'épaisseurs des coffrages perdus et la hauteur des armatures des éléments porteurs, les plaques inférieure et supérieure restant sensiblement identiques. Avantageusement et selon l'invention, les coffrages perdus sont des blocs de matière synthétique expansée. Alternativement ou en combinaison, les coffrages perdus sont des parallélépipèdes creux fermés réalisés en carton ou en matériau synthétique en feuille. Qu'ils soient pleins en matériau léger ou creux, les coffrages perdus ont une masse spécifique bien inférieure à celle du béton, permettant ainsi d'alléger la structure, et leur place, entre poutres et nervures délimite le contour de celles-ci. Avantageusement et selon l'invention, lors de l'étape e2 du procédé, les coffrages perdus sont fixés sur la plaque inférieure de la dalle par collage. Par exemple un collage par un cordon périphérique d'une colle adaptée permet d'éviter que le coulage de la couche intermédiaire n'entraine le soulèvement des coffrages perdus, garantissant ainsi le respect de l'épaisseur de la plaque inférieure. Avantageusement et selon l'invention, les chapiteaux sont des chapiteaux creux en forme de pyramide renversée. De tels chapiteaux peuvent être préfabriqués aisément, dans des moules sur chantier ou en usine et présenter ainsi des formes externes lisses, s'accordant avec l'aspect de la sous face du plancher. En outre, leur installation sur des poteaux, coulés en place ou eux-mêmes préfabriqués, est simple et rapide. Avantageusement et selon l'invention, les armatures des chapiteaux sont constituées d'armatures de fabrication propres au chapiteau, et d'un panier d'armatures installé dans la partie creuse du chapiteau et fixé par un béton de clavetage du chapiteau sur le poteau. En séparant ainsi les armatures du chapiteau en deux parties, l'une nécessaire à la cohésion et à la manutention du chapiteau lui-même, et l'autre, constituée du panier d'armature qui coopère avec les autres armatures (poutres, nervures, dalle...) on conserve la possibilité d'empiler les chapiteaux les uns sur les autres pour le transport, rendant celui-ci plus économique. Avantageusement et selon l'invention, les poutres sont reliées entre elles de part et d'autre des chapiteaux par des aciers en chapeau solidaires de la partie supérieure des armatures des poutres et du chapiteau, lesdits aciers en chapeau étant adaptés pour reprendre le moment de flexion en appui des poutres sur les poteaux. Ce sont ces aciers, de forte section, placés en tension entre les parties supérieures des armatures des deux poutres, dans le prolongement de celles-ci au dessus de chaque chapiteau, et coopérant également avec les armatures du chapiteau qui permettent de reprendre les efforts de flexion en appui sur le chapiteau et de constituer un encastrement des deux poutres sur ce chapiteau, réalisant ainsi l'équivalent d'une seule poutre en continuité, solidaire du chapiteau par un montage à gousset. Avantageusement et selon l'invention, les nervures sont reliées entre elles de part et d'autre des poutres par des aciers en chapeau solidaires de la partie supérieure des armatures des nervures et des poutres, lesdits aciers en chapeau étant adaptés pour reprendre le moment de flexion en appui des nervures sur les poutres. L'utilisation d'aciers en chapeau reliant les nervures au dessus de chaque poutre, permet, de manière analogue à l'ensemble poutres / chapiteau, de réaliser un encastrement des nervures sur la poutre et de constituer ainsi une « grille » d'éléments porteurs, noyés dans l'épaisseur de la dalle du plancher.

Avantageusement et selon l'invention, les bords extérieurs du plancher s'étendent en porte-à-faux au-delà des poteaux, tant dans la direction des poutres que dans celle des nervures. En effet, grâce à la reprise des moments de flexion sur appui, tant des poutres sur chapiteaux que des nervures sur les poutres, il est possible de réaliser des porte-à-faux en bordure de plancher ce qui permet de réduire le nombre de poteaux à surface de plancher équivalente et d'éviter que ceux-ci soient visibles en bordure de niveau. Avantageusement et selon l'invention, les parties de plancher en porte-à-faux sont amincies vers leur extrémité. En inclinant les plaques du coffrage plan en bordure de niveau et en réalisant les armatures des nervures et des poutres d'extrémité selon un profil triangulaire ou trapézoïdal, le bord apparent du plancher apparaît plus mince et allège la silhouette du bâtiment, tandis que la masse en porte-à-faux est minimisée. L'invention concerne également un plancher en béton armé sur poteaux et son procédé de réalisation caractérisés en combinaison par tout ou 30 partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au vu de la description qui va suivre et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue en plan d'une « maille » d'un plancher selon l'invention, faisant apparaître les différents éléments porteurs du plancher ; la figure 2 est une coupe partielle, selon l'axe A-A, d'un plancher selon la deuxième variante de l'invention ; - la figure 3 est une coupe partielle simplifiée, selon l'axe 10 longitudinal C-C d'une poutre, d'un plancher selon l'invention ; - la figure 4 est une coupe transversale selon l'axe D-D d'un plancher selon la deuxième variante de l'invention ; - la figure 5 est une coupe transversale selon l'axe B-B d'une nervure, au voisinage du bord d'un plancher selon l'invention. 15 Le plancher 1 sur poteaux de l'invention, dont on a représenté une « maille » (correspondant à deux rangées de deux poteaux) vue en plan et par transparence à la figure 1, comporte plusieurs rangées de poteaux 2, régulièrement espacés. Chaque poteau est surmonté d'un chapiteau 3 pyramidal à base rectangulaire reposant par sa pointe sur le poteau 2 et dont la base est orientée de 20 telle sorte que son grand axe soit aligné avec l'axe de la rangée de poteaux. Dans un mode de réalisation avantageux, le chapiteau 3 est creux, sa pointe tronquée est adaptée pour présenter un logement lui permettant de s' emboiter sur la tête du poteau. Des poutres 4 plates s'étendent entre les poteaux 2, reposant 25 sur les chapiteaux 3. Comme on le verra par la suite, les poutres 4 s'étendent en continuité au dessus du chapiteau 3 ce qui est représenté par le fait que les traits continus matérialisant les bords de la (ou des) poutre(s) traversent le chapiteau 3 de part en part. De même, des poutrelles transversales, dites nervures 6, 30 s'étendent transversalement entre les poutres 4. Elles « traversent » les poutres 4 et sont de même représentées par des traits continus croisant les poutres. c 2956136 9 Entre les poutres 4 et les nervures 6 le plancher 1 est constitué par une dalle 5. En fonction des portées à atteindre et des charges à supporter, la dalle 5 est d'épaisseur variable. Par exemple, pour des portées jusqu'à 10 m entre poteaux, la dalle 5 peut être limitée à une épaisseur de 25 à 30 cm et sera, dans ce cas, préférentiellement constituée par une dalle pleine. Pour des portées supérieures, allant jusqu'à 16 m et plus, il sera nécessaire de réaliser une dalle dont la section présente un moment d'inertie plus important, et l'invention propose de réaliser dans ce cas une dalle 5 de type « sandwich » comportant, comme le montre la coupe de la figure 2, une première couche de béton armé, dite plaque inférieure 9, armée par au moins un treillis soudé 13, une couche intermédiaire 11 comportant des coffrages perdus 12 délimitant entre eux des espaces formant les nervures 6 selon la direction orthogonale à la coupe A-A, et une troisième couche de béton, dite plaque supérieure 10, s'étendant au dessus des coffrages perdus 12 et armée elle aussi par un treillis soudé 13' et des armatures supérieures 13". Les nervures 6 comportent une armature 14 dont la partie inférieure pénètre dans la plaque inférieure 9 et coopère avec le treillis soudé 13 de cette plaque. La partie supérieure de l'armature 14 de la nervure 6 s'étend dans la plaque supérieure 10 et coopère également avec le treillis soudé 13' et les armatures supérieures 13". Dans le sens transversal aux poutres 4, illustré à la figure 4 qui représente une coupe selon l'axe D-D de la figure 1, c'est-à-dire une coupe orthogonale à l'axe de la poutre 4, au droit d'un poteau, les coffrages perdus 12 délimitent entre eux un espace dans lequel est formée la poutre 4. A l'instar des nervures 6, la poutre 4 comporte une armature 16 constituée de barres longitudinales reliées par des boucles rectangulaires orthogonales à celles-ci. Cette armature 16 s'étend également de la plaque inférieure 9 à la plaque supérieure 10 selon un axe vertical et coopère avec les treillis soudés 13 et 13'. Les poutres 4 s'étendent de part et d'autre du chapiteau 3, dans le sens longitudinal, matérialisé par la coupe C-C représentée à la figure 3. Les 30 armatures 16 des poutres 4 sont placées en continuité d'armatures du chapiteau 3, constituées d'une part d'armatures 19 de fabrication propres au chapiteau et d'un panier d'armatures 15 logé partiellement dans la partie creuse du chapiteau 3 et débordant au dessus du bord supérieur de celui-ci, en regard des armatures 16 des poutres. Des barres d'acier, dites aciers en chapeau 17, relient en partie supérieure les armatures 16 des poutres et les armatures du chapiteau 3 pour assurer une continuité de la reprise des moments fléchissants au dessus du chapiteau, dans l'axe des poutres. Les aciers en chapeau 17 sont rendus solidaires de ces armatures par tout moyen approprié connu de l'homme du métier (soudage, liens, etc.). Les aciers en chapeau 17 s'étendent au dessus du chapiteau 3 et de part et d'autre de celui-ci, au dessus des poutres 4, sur une distance approximativement égale à la moitié de la longueur du chapiteau. Par exemple, pour un chapiteau mesurant quatre mètres dans l'axe des poutres, les aciers en chapeau 17 sont constitués de huit barres parallèles d'acier de 32 millimètres de diamètre et d'environ dix à quinze mètres de longueur, débordant ainsi de part et d'autre du chapiteau, au dessus des poutres, sur une distance de l'ordre de 1,5 à 4,5 mètres. Ces aciers en chapeau 17 permettent en coopération avec la section variable du chapiteau 3 et après la coulée de la dalle 5, de reprendre le moment de flexion sur appui généré par les deux poutres encastrées sur le chapiteau. On peut ainsi considérer que chaque poutre est encastrée au niveau du poteau et maintenue dans cette relation d'encastrement par le chapiteau qui réalise un montage « en gousset » de la poutre sur le poteau. De cette manière, et contrairement à ce qui se produit avec le montage classique de poutres simplement posées en appui au niveau des poteaux, le moment de flexion de la poutre entre les appuis est fortement réduit, ce qui permet de réaliser des poutres beaucoup plus plates que dans la technique antérieure connue, qu'il est alors possible de loger dans l'épaisseur de la dalle 5 du plancher 1. De la même manière, des aciers en chapeau 20 relient, en 30 partie supérieure, les armatures 14 des nervures 6 au dessus des poutres 4, en coopérant avec les armatures 16 de celles-ci.

Dans le cas particulier de faibles portées entre poteaux, les nervures 6 traversent les poutres 4 au droit des chapiteaux. Dans ce cas, les armatures 14 sont de même type que celles des poutres 4, c'est-à-dire de section rectangulaire aplatie présentant une largeur importante par rapport à leur hauteur et leur longueur. Par exemple, pour une portée entre poteaux de l'ordre de 10 m, la nervure 6 présente une largeur de l'ordre de 2 m à 2,5 m et une épaisseur, correspondant à l'épaisseur de la dalle du plancher, de l'ordre de 25 à 30 cm, et les armatures 14 sont réalisées en rapport. Dans le cas de plus grandes portées, les nervures 6 présentent un profil de section plus haut que large et forment une âme de liaison entre la plaque inférieure 9 et la plaque supérieure 10 du plancher. Par exemple, pour un plancher présentant une portée de 16 m dans l'axe des poutres et de 8 m dans le sens transversal, les nervures 6 sont plus nombreuses, environ une tous les 3 m, et présentent une section de 20 cm de large pour une hauteur correspondant à l'épaisseur de la dalle du plancher soit 45 cm de haut (dalle 5 « sandwich »). Quelle que soit la variante, dalle 5 pleine ou « sandwich », nervure 6 large ou étroite, les aciers en chapeau 20 s'étendent au dessus des armatures 14 des nervures et de l'armature 16 de la poutre 4 (et le cas échéant, du panier d'armature 15 du chapiteau) pour réaliser une reprise des moments de flexion des nervures et constituer un encastrement de la nervure dans la poutre. Les poutres 4 et les nervures 6 qui leur sont perpendiculaires constituent ainsi un réseau ou une grille d'éléments porteurs encastrés les uns dans les autres et noyés dans l'épaisseur de la dalle du plancher 1. Grâce à cet encastrement qui permet une reprise du moment fléchissant tant des poutres 4 que des nervures 6 au niveau des appuis et plus particulièrement au niveau des poteaux en périphérie du plancher 1, il est possible de réaliser une partie de la dalle 5 en porte-à-faux. Par exemple, la coupe selon l'axe d'une nervure 6 en bordure latérale du plancher 1, représentée en figure 5, montre au dessus du chapiteau 3 une section transversale d'une poutre 4 matérialisée par l'armature 16 de la poutre, noyée dans l'épaisseur de la dalle du plancher. De part et d'autre de l'armature 16 s'étendent les armatures 14 et 14' de la nervure 6. Les } 2956136 12 aciers en chapeau 20 sont placés dans la partie supérieure des armatures 14 et 14' et traversent l'armature 16 de la poutre 4 au niveau des aciers en chapeau 17 de la poutre. L'armature 14' de la nervure 6, qui s'étend en direction de la bordure 23 à l'extrémité du plancher, présente une section longitudinale triangulaire ou 5 trapézoïdale dont la plus grande hauteur est située au voisinage de la poutre et qui va en s'amincissant vers l'extrémité extérieure du plancher. Il est alors possible de réaliser un pan incliné 23 entre l'alignement du bord du chapiteau 3 orienté vers la bordure 23 et cette bordure au moyen d'un coffrage incliné. De cette manière, le porte-à-faux 21 présente une section allant en s'amincissant vers la bordure du 10 plancher, ce qui présente l'avantage de réduire la masse de béton du porte-à-faux 21 et d'alléger la silhouette du bâtiment. Bien entendu, dans le cas d'un plancher 1 réalisé avec une dalle 5 « sandwich », les coffrages perdus 12 comportent également une section en biseau et s'arrêtent dès que l'épaisseur de la dalle devient sensiblement égale à 15 l'épaisseur cumulée des plaques inférieures 9 et supérieure 10. De manière analogue, le bord du plancher 1 orthogonal à la direction des poutres 4 peut comporter un porte-à-faux allant en s'amincissant dans la direction axiale des poutres, après le dernier poteau de la rangée. Les armatures 16 de la poutre sont alors modifiées pour présenter une section triangulaire ou 20 trapézoïdale à l'instar de l'armature 14' de la nervure. Pour réaliser un plancher selon l'invention, on exécute les étapes suivantes : Étape a) On réalise les poteaux, soit en utilisant des poteaux en béton armé préfabriqués que l'on dresse en place sur des socles adaptés ménagés 25 dans le sol, soit en coulant les poteaux en place au moyen de coffrages adaptés, par exemple en utilisant des coffrages à usage unique en tube de carton ciré. Ce type de coffrage permet avantageusement d'obtenir un état de surface bien lisse. Étape b) Une fois les rangées de poteaux 2 réalisées, on installe les chapiteaux 3 en tête des poteaux. Dans un mode de réalisation 30 avantageux, on utilise des chapiteaux préfabriqués creux de forme pyramidale. La jonction avec le poteau s'effectue par emboitement de la tête du poteau dans un logement de section sensiblement égale à celle du poteau, ménagé à la pointe de la pyramide et présentant un épaulement en couronne venant reposer sur le rebord périphérique du poteau. Une fois emboîtés sur les poteaux, les chapiteaux 3 sont alignés, le grand axe de la base de la pyramide dans l'axe des poutres. On installe alors dans la partie creuse du chapiteau 3 un panier d'armature 15 destiné à coopérer ultérieurement avec les armatures des autres éléments du plancher. Ce panier d'armature 15 est fixé dans le chapiteau 3 en même temps que le chapiteau est fixé sur le poteau 2, par le coulage d'un béton de clavetage 18 (figure 4) remplissant la partie creuse du chapiteau sensiblement jusqu'au rebord de celui-ci.

L'emploi de chapiteaux creux permet, dans le cas où la préfabrication des chapiteaux se fait en dehors du chantier, de transporter ceux-ci de manière relativement simple, en les emboitant les uns dans les autres par exemple. En outre, des chapiteaux creux sont beaucoup plus légers à manipuler et à installer. Néanmoins, il pourrait être envisagé de réaliser ces chapiteaux en place, par exemple en les coulants dans des moules appropriés, simultanément ou non avec les poteaux. Étape c) On installe ensuite un coffrage plan 7 (figure 2), par exemple constitué de plaques de contreplaqué traité de manière appropriée, posé sur des étais 8. Bien entendu, tout autre procédé de coffrage plan connu de l'homme du métier peut être employé, de manière à réaliser un coffrage continu, au niveau du rebord des chapiteaux, et s'étendant sur toute la surface du plancher 1 ou au moins sur une surface conséquente, par exemple de l'ordre de 1000 m2, entre deux joints de dilatation. Comme on l'a vu précédemment, en bordure extérieure du plancher, le coffrage peut être incliné pour réaliser un porte-à-faux présentant un bord aminci.

Etape d) On installe sur le coffrage ainsi réalisé les armatures des différents éléments constituant le plancher 1. On pose ainsi les armatures 16 des poutres dans le prolongement des paniers d'armature 15 des chapiteaux, les armatures 14 des nervures 6 orthogonalement aux armatures 16 des poutres, et un treillis soudé 13 dans le rectangle délimité par les armatures des nervures et des poutres. Les différentes armatures sont solidarisées entre elles de manière connue en soi par l'homme du métier, par soudure, agrafes, etc.

Dans le cas d'une dalle 5 pleine (faibles portées), on installe ensuite les aciers en chapeau 17 des poutres 4 et les aciers en chapeau 20 des nervures 6, en liant les premiers en partie supérieure des armatures 16 des poutres et des armatures 15 et 19 des chapiteaux, et les seconds en partie supérieure des armatures 14 (et 14' le cas échéant) des nervures, des armatures 16 des poutres traversées et le cas échéant des armatures des chapiteaux. On installe également des armatures supérieures 13" de la dalle transversalement et au dessus des nervures 6. Étape e) Dans le cas d'une dalle 5 pleine, une fois toutes les armatures placées et fixées entre elles, on procède au coulage d'une couche de béton sur toute l'étendue du plancher ou de la section du plancher 1 coffrée à l'étape c). Préférentiellement, la couche de béton coulée correspond à l'épaisseur de la dalle 5. On réalise ainsi un coulage simultané des poutres 4, des nervures 6 et de la dalle 5. De cette manière, les poutres 4 et les nervures 6 sont directement intégrées et noyées dans l'épaisseur de la dalle 5 du plancher 1 et sans discontinuité entre dalle 5, poutre 4 et nervure 6. Le plancher 1 constitue alors un ensemble monobloc dans lequel les fonctions d'éléments porteurs (poutres, nervures) des planchers de la technique antérieure se fondent dans le plancher et sont assurées par la seule disposition des armatures à l'intérieur du plancher. Dans le cas d'une dalle 5 « sandwich », l'étape e) se 20 décompose en plusieurs sous étapes : Sous étape el) Une fois les armatures 16 des poutres et 14 des nervures, ainsi que le treillis soudé 13 de l'étape d) placés, on coule une première couche de béton d'une épaisseur correspondant à la plaque inférieure 9, par exemple une couche de 10 cm d'épaisseur. Cette première couche de béton 25 s'étend ainsi sans discontinuité entre la plaque inférieure 9 et la partie correspondante des poutres et des nervures, à l'instar de la dalle pleine. Outre sa fonction de plaque inférieure, cette couche de béton permet de solidariser fermement les différentes armatures (poutres, nervures et chapiteaux). Sous étape e2) Une fois que la première couche de béton a 30 atteint une dureté suffisante, par exemple pour permettre de circuler à sa surface, on installe des coffrages perdus 12 entre les armatures émergeant de la première t 2956136 15 couche de béton. Ces coffrages perdus 12 sont constitués d'un ou plusieurs blocs parallélépipédiques en matière synthétique telle que le polystyrène expansé dont la masse volumique est faible devant celle du béton. L'épaisseur des coffrages perdus 12 est déterminée en fonction de l'épaisseur du plancher 1 elle-même déterminée 5 par la résistance nécessaire de celui-ci. Les coffrages perdus 12 sont fixés sur la première couche de béton, par exemple par un collage au moyen d'une colle adaptée, de manière à ne pas bouger lors du coulage de la couche de béton suivante. D'autres moyens de fixation à la portée de l'homme du métier peuvent également être envisagés, tels que des sangles ou des cerclages ou encore des agrafes 10 métalliques assujettis aux armatures voisines. De même, les coffrages perdus 12 peuvent être constitués sous la forme de parallélépipèdes creux fermés réalisés en carton, en bois ou en feuilles de matériau synthétique, la seule contrainte étant que ces coffrages perdus résistent à la pression du béton et conservent leur forme. Sous étape e3) Une fois les coffrages perdus 12 fixés en 15 place, on coule une deuxième couche de béton dans les espaces libres entre les coffrages perdus, espaces qui correspondent à la partie intermédiaire des poutres et des nervures, jusqu'au niveau de la face supérieure des coffrages perdus. Sous étape e4) On installe alors un treillis soudé 13' et des armatures supérieures 13" formant l'armature de la plaque supérieure 10 ainsi que les aciers en chapeau 17 des poutres 4 et les aciers en chapeau 20 des nervures, en liant les premiers en partie supérieure (émergeant encore du béton de la deuxième couche) des armatures 16 des poutres et des armatures 15 et 19 des chapiteaux, et les seconds en partie supérieure des armatures 14 (et 14' le cas échéant) des nervures, des armatures 16 des poutres traversées et le cas échéant des armatures des chapiteaux. Sous étape e5) On coule alors une troisième couche de béton formant simultanément la plaque supérieure 10 de la dalle 5 et les parties supérieures des poutres 4 et des nervures 6. A l'issue de la prise complète du béton, le coffrage plan 7 est 30 enlevé, laissant apparente une sous face du plancher complètement lisse et sans retombée.

On a ainsi réalisé un plancher, notamment un plancher pour niveaux de stationnement pour véhicules, tel que les éléments porteurs (poutres et nervures) qui confèrent sa rigidité au plancher soient intégrés dans l'épaisseur de celui-ci. On s'affranchit ainsi des retombées disgracieuses et malcommodes des planchers connus de la technique antérieure, tout en obtenant un plancher plus léger. En outre, la dalle 5 « sandwich » permet d'augmenter la résistance du plancher en augmentant simplement l'épaisseur des coffrages perdus et la hauteur des éléments porteurs, sans augmenter de façon proportionnelle le poids de l'ensemble.

Bien entendu, cette description est donnée à titre d'exemple illustratif uniquement et l'homme du métier pourra y apporter de nombreuses modifications sans sortir de la portée de l'invention, comme réaliser la « grille » des éléments porteurs sous une autre forme, par exemple sous forme de croisillons, les nervures non perpendiculaires aux poutres s'entrecroisant entre celles-ci.15

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1/ - Plancher (1) en béton armé sur poteaux, du type comprenant : une pluralité de poteaux (2) organisés en au moins deux rangées 5 parallèles comprenant chacune au moins deux poteaux, - des chapiteaux (3) surmontant les poteaux et adaptés pour soutenir des poutres en béton armé, - des poutres (4) en béton armé, solidaires desdits chapiteaux (3) et s'étendant longitudinalement le long des rangées de poteaux, 10 - des poutrelles en béton armé, dites nervures (6), s'étendant transversalement entre les poutres (4) et régulièrement réparties le long de celles-ci, et - au moins une dalle (5) de béton armé coulée en place, caractérisé en ce que les poutres (4) et les nervures (6) sont noyées dans l'épaisseur 15 de la dalle (5) du plancher (1). 2/ - Plancher selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poutres (4), les nervures (6) et la dalle (5) sont au moins partiellement obtenues simultanément par une coulée de béton en continuité entre ces éléments. 3/ - Plancher selon l'une des revendications 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que la dalle (5) est une dalle pleine et en ce que les poutres (4) et les nervures (6) sont coulées en une seule fois, simultanément avec la dalle (5). 4/ - Plancher selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les nervures (6) sont placées orthogonalement aux poutres (4) au droit des chapiteaux (3). 25 5/ - Plancher selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la dalle (5) est constituée d'une première couche de béton, dite plaque inférieure (9), et d'une deuxième couche de béton, dite plaque supérieure (10), séparées par une couche intermédiaire (11) comportant des coffrages perdus (12), lesdits coffrages perdus (12) s'étendant entre les poutres (4) selon une 30 première direction et les nervures (6) selon une direction orthogonale à la première direction.6/ - Plancher selon la revendication 5, caractérisé en ce que les coffrages perdus (12) sont des blocs de matière synthétique expansée. 7/ - Plancher selon la revendication 6, caractérisé en ce que les coffrages perdus (12) sont des parallélépipèdes creux fermés réalisés en carton ou en matériau synthétique en feuille. 8/ - Plancher selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les chapiteaux (3) sont des chapiteaux creux en forme de pyramide renversée. 9/ - Plancher selon la revendication 8, caractérisé en ce que les armatures des chapiteaux sont constituées d'armatures de fabrication (19) propres au chapiteau, et d'un panier d'armatures (15) installé dans la partie creuse du chapiteau et fixé par un béton de clavetage (18) du chapiteau (3) sur le poteau (2). 10/ - Plancher selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les poutres (4) sont reliées entre elles de part et d'autre des chapiteaux (3) par des aciers en chapeau (17) solidaires de la partie supérieure des armatures (15, 16) des poutres et du chapiteau, lesdits aciers en chapeau (17) étant adaptés pour reprendre le moment de flexion en appui des poutres sur les poteaux. 11/ - Plancher selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les nervures (6) sont reliées entre elles de part et d'autre des poutres (4) par des aciers en chapeau (20) solidaires de la partie supérieure des armatures (15, 16) des nervures et des poutres, lesdits aciers en chapeau (20) étant adaptés pour reprendre le moment de flexion en appui des nervures sur les poutres. 12/ - Plancher selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les bords extérieurs du plancher s'étendent en porte-à-faux (21) au-delà des poteaux (2), tant dans la direction des poutres que dans celle des nervures. 13/ - Plancher selon la revendication 12, caractérisé en ce que les parties de plancher en porte-à-faux (21) sont_ amincies vers leur extrémité. 14/ - Procédé de réalisation d'un plancher (1) en béton armé sur poteaux, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :a. élaboration des rangées de poteaux (2) par coulage dans des coffrages ou installation de poteaux préfabriqués ; b. installation des chapiteaux (3) en tête des poteaux ; c. installation d'un coffrage plan (7) sur étais (8) au niveau du bord supérieur des chapiteaux (3) et s'étendant au moins sur une surface comprise entre deux joints de dilatation ; d. pose des armatures (13, 14, 16) de la dalle (5), des nervures (6) et des poutres (4) ; et e. coulage simultané des poutres (4), des nervures (6) et de la dalle (5) avec du béton. 15/ - Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape de coulage se décompose en sous étapes : el. coulage simultané d'une plaque inférieure (9) et des parties correspondantes des poutres (4) et des nervures (6) ; e2. installation et fixation de coffrages perdus (12) dans l'intervalle entre les poutres (4) dans une première direction et les nervures (6) dans la direction orthogonale ; e3. coulage des poutres (4) et des nervures (6) jusqu'au niveau de la surface supérieure des coffrages perdus (12), e4. installation et fixation d'un treillis (13') d'armature d'une plaque supérieure (10) et d'aciers en chapeau (17, 20) reliant la partie supérieure des poutres (4), de part et d'autre des chapiteaux (3) et/ou la partie supérieure des nervures (6), de part et d'autre des poutres (4) ; e5. coulage simultané de la partie supérieure des poutres (4) et des nervures (6), et de la plaque supérieure (10) de la dalle (5). 16/ - Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que lors de l'étape e2, les coffrages perdus (12) sont fixés sur la plaque inférieure (9) de la dalle (5) par collage.