FR3118081A1 - Procédé de construction comprenant la réalisation d’au moins une dalle en béton et en bois non précontrainte, et dalle en béton et en bois - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de construction, comprenant la réalisation d’au moins une dalle (1) selon les étapes suivantes :- pose de raidisseurs (2) métalliques ;- coulée d’une dallette (3) de béton, en faisant émerger les raidisseurs (2) au-dessus du béton ;- préparation de pains de bois (p1-p3) ;- pose des pains de bois entre les raidisseurs (2) émergeant de la dallette (3) de béton, en laissant un espace entre les pains de bois (p1-p3) adjacents ;- coulée de nervures (n1, n2) de béton entre les pains de bois (p1-p3), en noyant les raidisseurs (2) au moins en partie ; et- séchage de la dalle (1) non précontrainte constituée de la dallette (3) de béton, des raidisseurs (2), des pains de bois (p1-p3) et des nervures (n1, n2) en béton. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne le domaine technique de la construction de bâtiments, et plus particulièrement la construction en béton armé.
ART ANTERIEUR
Il est connu de l’état de la technique plusieurs façons de traiter un plancher béton. Les deux solutions les plus courantes sont :
- le coulé en place, c’est-à-dire sur un chantier, en utilisant des coffrages,
- l’utilisation de prédalles fabriquées généralement en usine, en dehors du chantier.
- le coulé en place, c’est-à-dire sur un chantier, en utilisant des coffrages,
- l’utilisation de prédalles fabriquées généralement en usine, en dehors du chantier.
Le coulé en place présente l’inconvénient du temps et de la main d’œuvre nécessaires pour sa mise en œuvre. Notamment, un temps important est indispensable pour le séchage du béton avant que la construction d’un plancher supérieur puisse être commencée.
Les dalles alvéolées existantes ont une apparence peu esthétique. En outre, ces dalles alvéolées ne permettent pas d’intégrer facilement des réservations pour les conduites d’eau, de ventilation, les câbles électriques etc. De ce fait, l’utilisation des dalles alvéolées est généralement limitée aux bâtiments industriels ou aux parkings. Ainsi, il existe le besoin d’adapter des prédalles à l’utilisation pour des logements et des bureaux.
Les exigences écologiques deviennent de plus en plus importantes dans le bâtiment. Ainsi, l’émission de CO2 pendant la construction doit être limitée. Cependant, le ciment nécessaire à la fabrication du béton demeure une source importante d’émission de CO2. On conçoit donc que la diminution d’utilisation de ciment est souhaitée. De plus l’introduction de panneaux isolants bio-sourcés entre les nervures béton permet une diminution supplémentaire de l’empreinte CO2 du plancher fini.
DE102004059590 décrit un procédé de construction d’un plafond, comprenant des corps creux visant à alléger la construction. Les corps creux sont une forme de U inversé ou une forme ondulée. Les corps creux peuvent être en métal, plastique, bois, panneaux de particules ou carton ondulé. Les corps creux laissent des vides dans la dalle, ce qui n’est pas entièrement satisfaisant en termes de résistance mécanique, et de performances acoustiques et thermiques. Lorsque des ouvriers marchent sur le chantier, ils risquent de déformer les corps creux, avant leur recouvrement par une dalle de compression.
GB1401439 décrit un procédé de construction d’une dalle, comprenant des blocs légers visant à alléger la construction. Les blocs situés aux extrémités de la dalle sont prévus avec une hauteur inférieure à celle des blocs situés entre les extrémités. Les blocs peuvent être en polystyrène, laine de bois, métal ou carton. Le polystyrène n’est pas entièrement satisfaisant en termes de résistance mécanique et d’empreinte écologique. Le métal n’est pas entièrement satisfaisant en terme de coût, d’empreinte écologique, et de performances acoustiques et thermiques. La laine de bois et le carton ne sont pas entièrement satisfaisants en termes de résistance mécanique, et de performances acoustiques et thermiques.
WO2019/086791 décrit un procédé de construction d’une dalle, avec coulée d’une dallette de béton, puis pose de raidisseurs métalliques dans la dallette de béton encore frais. Cependant, des efforts importants sont nécessaires pour faire pénétrer les raidisseurs dans le béton frais. De plus, le positionnement des raidisseurs dans la dallette de béton frais impose de respecter un minutage serré, avant séchage et durcissement de la dallette, pour éviter que les nervures ne soient coulées sur une dallette dont le séchage est trop avancé. En outre, le positionnement des raidisseurs « à l’aveugle » dans la dallette de béton frais peut manquer de précision.
L’un des buts de l’invention est donc de proposer un procédé de construction perfectionné, le procédé comprenant la réalisation d’au moins une dalle en béton et en bois. La dalle issue du procédé doit être esthétique, résistante, facile à poser, écologique à produire, et présenter de bonnes performances acoustiques et thermiques.
Un autre objectif de l’invention est de faciliter l’intégration des réservations pour des conduits et câbles, et ainsi permettre d’utiliser le procédé selon invention dans la construction de bâtiments, notamment de logements.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de construction, comprenant la réalisation d’au moins une dalle selon les étapes suivantes :
- pose de raidisseurs métalliques ;
- coulée d’une dallette de béton, en faisant émerger les raidisseurs au-dessus du béton ;
- préparation de pains de bois ;
- pose des pains de bois entre les raidisseurs émergeant de la dallette de béton, en laissant un espace entre les pains de bois adjacents ;
- coulée de nervures de béton entre les pains de bois, en noyant les raidisseurs au moins en partie ; et
- séchage de la dalle non précontrainte constituée de la dallette de béton, des raidisseurs, des pains de bois et des nervures en béton.
- coulée d’une dallette de béton, en faisant émerger les raidisseurs au-dessus du béton ;
- préparation de pains de bois ;
- pose des pains de bois entre les raidisseurs émergeant de la dallette de béton, en laissant un espace entre les pains de bois adjacents ;
- coulée de nervures de béton entre les pains de bois, en noyant les raidisseurs au moins en partie ; et
- séchage de la dalle non précontrainte constituée de la dallette de béton, des raidisseurs, des pains de bois et des nervures en béton.
En pratique, le procédé comprenant la pose de raidisseurs puis la coulée d’une dallette de béton est plus simple à réaliser et permet de positionner les raidisseurs avec une plus grande précision, en comparaison avec un procédé comprenant la coulée de la dallette puis l’incorporation de raidisseurs dans l’épaisseur de la dallette de béton encore frais.
Dans ce dernier cas, la pose des raidisseurs nécessitent des efforts importants, un minutage serré, et peut manquer de précision.
Le procédé comprenant la pose de raidisseurs puis la coulée d’une dallette de béton est particulièrement bien adapté à la réalisation sur un carrousel.
Les pains de bois sont plus denses, plus isolants et plus résistants (aux contraintes mécaniques, au feu et à l’humidité), en comparaison avec de la laine de bois, du polystyrène ou du carton.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention, prises isolément ou en combinaison :
- La pose de raidisseurs, la coulée de la dallette de béton, la pose des pains de bois, et la coulée de nervures sont réalisées sur une même table de préfabrication, mobile entre différents postes d’un carrousel.
- La pose des pains de bois est réalisée sur la dallette de béton encore frais. Cela permet de renforcer l’adhérence entre les pains de bois et la dallette.
- La coulée des nervures de béton entre les pains de bois, en noyant les raidisseurs au moins en partie, est réalisée sur la dallette de béton encore frais. Cela permet d’assurer la cohésion entre les nervures et la dallette.
- La préparation des pains de bois comprend une opération de découpe. En particulier, cette découpe vise à ce que les pains de bois présentent des dimensions adaptées à l’écartement prédéfini entre raidisseurs et à la largeur prédéfinie des nervures.
- L’opération de découpe des pains de bois est effectuée par jet d’eau. En alternative, l’opération de découpe peut être réalisée par d’autres techniques.
- La préparation des pains de bois comprend une opération de fraisage pour former des logements de réception de gaines, en particulier de gaines électriques. Les pains de bois peuvent être munis de logements ayant différents trajets et différentes profondeurs selon le nombre de gaines à intégrer. Un même logement peut avoir des profondeurs variables pour accueillir trois gaines, puis deux, puis une seule, en fonction du plan de cheminement des gaines.
- La préparation des pains de bois comprend une opération de marquage des logements de réception de gaines, pour identifier chacune des gaines. Cela facilite le positionnement des gaines en usine ou sur le chantier.
- La préparation des pains de bois comprend une opération de marquage d’informations représentatives de leur position au sein de la dalle, et des gaines destinées à être intégrées dans les pains de bois. Cela facilite la pose des pains de bois dans la bonne position sur la dallette, et la mise en place ultérieure des gaines.
- Les opérations de marquage peuvent être réalisées par peinture, gravure, étiquetage, ou tout autre technique.
- La préparation des pains de bois est réalisée sur une unique machine conçue pour réaliser des opérations de découpe, fraisage et marquage.
- Les raidisseurs sont posés sur des cales, qui sont ensuite noyées dans la dallette de béton.
- Des éléments additionnels sont positionnés sur, dans ou entre les raidisseurs avant coulée de la dallette, par exemple des évents écarteurs, des tubes de réservation, des pots électriques, ou des organes de levage.
- Les évents écarteurs ont une double fonction de positionnement des pains de bois voisins et de circulation d’air à travers la dalle.
- Les pains de bois ont une densité comprise entre 80 et 200 kg/m3.
- Les pains de bois ont une conductivité thermique comprise entre 0,038 et 0,044 W/(mK).
- Les pains de bois sont en fibres de bois.
- Le bois est naturel, par exemple en essence de sapin et/ou épicéa, provenant d’exploitations forestières responsables et locales.
- Les pains de bois sont découpés à partir de panneaux isolants monocouches en fibres de bois.
- Le séchage de la dalle est réalisée en étuve.
- Le séchage de la dalle est réalisée sur une table chauffante. La table chauffante peut être la table de fabrication, ou bien une autre table.
- Le séchage de la dalle est réalisée par exposition à la température ambiante, sans moyen de chauffage nécessitant une alimentation en énergie, et donc de manière naturelle.
- Le procédé comprend, préalablement à la pose des raidisseurs, une étape d’identification de zones d’interférences entre, d’une part, les nervures, et d’autre part, des réservations prévues dans la dalle. Les raidisseurs métalliques associés aux nervures hors zones d’interférences sont posés avec un écart de référence entre elles. Les raidisseurs métalliques associés aux nervures dans les zones d’interférences sont posés en décalage avec l’écart de référence, pour éviter lesdites interférences.
- L’écart de référence entre les raidisseurs métalliques est de l’ordre de 60 cm, tandis que le décalage est de l’ordre de 10 cm d’un côté ou de l’autre.
- Le procédé comprend des étapes supplémentaires : pose de la dalle constituée des raidisseurs, de la dallette de béton, des pains de bois et des nervures qui intègrent les raidisseurs et sont solidarisées à la dallette ; pose d’une armature métallique sur la dalle ; puis coulée d’une dalle de compression au-dessus de l’armature et la dalle, en recouvrant les pains de bois et les nervures.
- L’armature métallique est un treillis soudé.
- Pendant l’étape de coulée des nervures de béton entre les pains de bois, les raidisseurs sont noyés seulement en partie dans le béton et émergent au sommet des nervures.
- La dallette en béton a une épaisseur comprise entre 4 et 8 cm.
- La dallette en béton a une épaisseur moyenne de 6 cm.
- La dalle a une largeur allant jusqu’à 3,80 m.
- La pose des pains de bois est réalisée sur la dallette de béton encore frais. Cela permet de renforcer l’adhérence entre les pains de bois et la dallette.
- La coulée des nervures de béton entre les pains de bois, en noyant les raidisseurs au moins en partie, est réalisée sur la dallette de béton encore frais. Cela permet d’assurer la cohésion entre les nervures et la dallette.
- La préparation des pains de bois comprend une opération de découpe. En particulier, cette découpe vise à ce que les pains de bois présentent des dimensions adaptées à l’écartement prédéfini entre raidisseurs et à la largeur prédéfinie des nervures.
- L’opération de découpe des pains de bois est effectuée par jet d’eau. En alternative, l’opération de découpe peut être réalisée par d’autres techniques.
- La préparation des pains de bois comprend une opération de fraisage pour former des logements de réception de gaines, en particulier de gaines électriques. Les pains de bois peuvent être munis de logements ayant différents trajets et différentes profondeurs selon le nombre de gaines à intégrer. Un même logement peut avoir des profondeurs variables pour accueillir trois gaines, puis deux, puis une seule, en fonction du plan de cheminement des gaines.
- La préparation des pains de bois comprend une opération de marquage des logements de réception de gaines, pour identifier chacune des gaines. Cela facilite le positionnement des gaines en usine ou sur le chantier.
- La préparation des pains de bois comprend une opération de marquage d’informations représentatives de leur position au sein de la dalle, et des gaines destinées à être intégrées dans les pains de bois. Cela facilite la pose des pains de bois dans la bonne position sur la dallette, et la mise en place ultérieure des gaines.
- Les opérations de marquage peuvent être réalisées par peinture, gravure, étiquetage, ou tout autre technique.
- La préparation des pains de bois est réalisée sur une unique machine conçue pour réaliser des opérations de découpe, fraisage et marquage.
- Les raidisseurs sont posés sur des cales, qui sont ensuite noyées dans la dallette de béton.
- Des éléments additionnels sont positionnés sur, dans ou entre les raidisseurs avant coulée de la dallette, par exemple des évents écarteurs, des tubes de réservation, des pots électriques, ou des organes de levage.
- Les évents écarteurs ont une double fonction de positionnement des pains de bois voisins et de circulation d’air à travers la dalle.
- Les pains de bois ont une densité comprise entre 80 et 200 kg/m3.
- Les pains de bois ont une conductivité thermique comprise entre 0,038 et 0,044 W/(mK).
- Les pains de bois sont en fibres de bois.
- Le bois est naturel, par exemple en essence de sapin et/ou épicéa, provenant d’exploitations forestières responsables et locales.
- Les pains de bois sont découpés à partir de panneaux isolants monocouches en fibres de bois.
- Le séchage de la dalle est réalisée en étuve.
- Le séchage de la dalle est réalisée sur une table chauffante. La table chauffante peut être la table de fabrication, ou bien une autre table.
- Le séchage de la dalle est réalisée par exposition à la température ambiante, sans moyen de chauffage nécessitant une alimentation en énergie, et donc de manière naturelle.
- Le procédé comprend, préalablement à la pose des raidisseurs, une étape d’identification de zones d’interférences entre, d’une part, les nervures, et d’autre part, des réservations prévues dans la dalle. Les raidisseurs métalliques associés aux nervures hors zones d’interférences sont posés avec un écart de référence entre elles. Les raidisseurs métalliques associés aux nervures dans les zones d’interférences sont posés en décalage avec l’écart de référence, pour éviter lesdites interférences.
- L’écart de référence entre les raidisseurs métalliques est de l’ordre de 60 cm, tandis que le décalage est de l’ordre de 10 cm d’un côté ou de l’autre.
- Le procédé comprend des étapes supplémentaires : pose de la dalle constituée des raidisseurs, de la dallette de béton, des pains de bois et des nervures qui intègrent les raidisseurs et sont solidarisées à la dallette ; pose d’une armature métallique sur la dalle ; puis coulée d’une dalle de compression au-dessus de l’armature et la dalle, en recouvrant les pains de bois et les nervures.
- L’armature métallique est un treillis soudé.
- Pendant l’étape de coulée des nervures de béton entre les pains de bois, les raidisseurs sont noyés seulement en partie dans le béton et émergent au sommet des nervures.
- La dallette en béton a une épaisseur comprise entre 4 et 8 cm.
- La dallette en béton a une épaisseur moyenne de 6 cm.
- La dalle a une largeur allant jusqu’à 3,80 m.
Grâce à l’invention, la dalle peut supporter le poids du béton coulé sur chantier (dalle de compression), donner au complexe du plancher (béton de la dallette, pains de bois, béton de la dalle de compression (coulé sur chantier)) de bonnes performance acoustiques et thermiques, et disposer d’un bilan très favorable en terme d’émission de CO2.
Les ouvriers peuvent marcher sur la dalle sur le chantier, sans risquer de la déformer, avant la coulée de la dalle de compression. Les pains de bois peuvent supporter le poids des ouvriers sans se déformer, ce qui ne serait pas le cas avec des éléments creux ou des matériaux légers. Cela facilite la mise en place des réseaux (électrique, fluides, etc).
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est réalisée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, dans lesquelles :
Dans un but de simplification, les mêmes éléments portent les mêmes références numériques sur les figures différentes.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
L’invention concerne un procédé de construction, comprenant la réalisation d’au moins une dalle 1 en béton armé et en bois, dite dalle BB.
Comme montré aux Figures 1 et 2, la dalle 1 est composée de raidisseurs 2 métalliques, d’une dallette 3 de béton, de nervures n1 et n2 en saillie par rapport à la dallette 3, et de pains de bois p1 à p3 disposés entre et à côté des nervures n1 et n2. Les raidisseurs 2 sont noyés dans le béton de la dallette 3 et des nervures n1 et n2.
Une fois la dalle 1 mise en place sur ses appuis, une armature métallique 20 du type « treillis soudé » est posée sur la dalle 1, et une couche supérieure du béton, dite dalle de compression 30, est coulée sur la dalle 1 et l’armature 20, comme montré sur la .
Les pains de bois p1-p3 ont une densité comprise entre 80 et 200 kg/m3. Les pains de bois p1-p3 ont une conductivité thermique comprise de préférence entre 0,036 et 0,046 W/(mK), de préférence entre 0,038 et 0,044 W/(mK).
Les pains de bois p1-p3 sont de préférence en fibres de bois. Encore de préférence, les pains de bois p1-p3 sont obtenus à partir de panneaux isolants monocouches, rigides ou semi-rigides, en fibres de bois. Les panneaux peuvent avoir une épaisseur comprise entre 3 et 22 cm, de préférence égale à 9 ou 12 cm. Les panneaux ont un comportement au feu correspondant à la classe E, selon la norme EN 13501-1.
Un problème important des dalles alvéolées existantes est leur manque d’adaptabilité. En effet, elles sont difficilement utilisables pour bâtir des logements ou des bureaux dont les plans sont très diversifiés, et nécessitent d’accepter un nombre important des réservations pour les conduites d’eau, de gaz, de ventilation, ainsi que pour les câbles électriques, de télécommunication, etc.
Selon l’invention, le décalage des nervures permet d’adapter la dalle 1 aux besoins spécifiques de chaque projet de construction.
Pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention, une étape préliminaire consiste à identifier sur le plan de calepinage des zones où se produit une "collision" (virtuelle) entre les nervures et les réservations.
Ainsi, trois différents types de zones peuvent être identifiés.
- Dans le premier type de zone, il n’y a pas de collisions (cf. ) entre les nervures n8 à n11 et les réservations r4 à r7. Ainsi, une dalle 1 avec l’écart de référence de 60 cm entre nervures n8 à n11 peut être utilisée.
- Le deuxième type de zone, dite zone d’interférences ZI, présente des collisions (cf. ). On identifie une première zone d’interférences ZI entre la nervure n1 et la réservation r1, et une seconde zone d’interférences ZI entre la nervure n5 et la réservation r3. Le déplacement des nervures de maximum 10 cm par rapport à l’écart de référence permet d’échapper aux réservations (cf. ). Ainsi, une dalle 1 avec des nervures n1 et n5 décalées par rapport à l’écart de référence peut être mise en œuvre.
- Le troisième type de zone (cf. ) désigne les zones de conflit ZC, où le déplacement de nervures de 10 cm maximum ne permet pas d’éviter les collisions. C’est le cas de la collision entre la nervure n12 et la réservation r8, dont le déplacement provoquerait une collision avec la réservation r9. Ainsi, dans cette zone ZC, un plancher doit être coulé en place, ou être formé de prédalles classiques, sans nervures ni isolant intégré.
- Dans le premier type de zone, il n’y a pas de collisions (cf.
- Le deuxième type de zone, dite zone d’interférences ZI, présente des collisions (cf.
- Le troisième type de zone (cf.
Le procédé de fabrication de la dalle 1 selon l’invention, décrit en détail ci-après, comprend les étapes suivantes :
1] Pose de raidisseurs 2 métalliques sur une table de préfabrication, à des positions qui sont fonction des réservations et des zones d’interférences ZI, comme décrit au-dessus. Les raidisseurs comprennent des éléments verticaux 2a et des éléments horizontaux 2b. Les éléments 2a et 2b peuvent être fabriqués séparément, avec des aciers de sections différentes, et préassemblés avant la pose, notamment par soudage. Les raidisseurs 2 sont de préférence posés sur des cales disposées sur la table. Les éléments verticaux 2a sont positionnés soit avec l’écart de référence entre eux (de préférence 60 cm), soit avec un écart supérieur ou inférieur à l’écart de référence, pour éviter les zones d’interférences ZI. Les raidisseurs 2 peuvent recevoir des éléments additionnels avant coulée de la dallette 3, par exemple des évents écarteurs (ayant une double fonction de positionnement des pains de bois et de circulation d’air), des tubes de réservation et/ou des organes de levage.
2] Coulée d’une dallette 3 de béton sur la table de préfabrication, en faisant émerger les raidisseurs 2 hors de la dallette 3. Les éléments verticaux 2a dépassent de la dallette 3, tandis que les éléments horizontaux 2b sont entièrement intégrés à la dallette 3. De préférence, la dallette 3 a une épaisseur comprise entre 4 et 8 cm. Encore de préférence, la dallette 3 a une épaisseur moyenne de 6 cm. Grâce à l’invention, sa largeur peut atteindre 3,8 m.
3] Préparation des pains de bois p1 à p3 avant leur pose sur la dallette 3. Différentes opérations de préparation peuvent être réalisées sur les pains de bois, en particulier des opérations de découpe, fraisage et marquage. De manière avantageuse, ces opérations de préparation peuvent être réalisées dans une unique machine conçue à cet effet. Les pains de bois p1-p3 sont découpés aux bonnes dimensions, de préférence par jet d’eau, ou par d’autres techniques. De préférence, les pains de bois sont découpés à partir de panneaux isolants monocouches en fibres de bois, ayant une densité comprise entre 80 et 200 kg/m3, et une conductivité thermique comprise entre 0,038 et 0,044 W/(mK). Les fibres de bois peuvent provenir de chutes de sciage, ou d’autres sources. Les fibres de bois peuvent être liées par des additifs pour former les panneaux. De préférence, les pains de bois p1 à p3 découpés peuvent avoir une largeur de 48 cm, et une hauteur de 9 ou 12 cm. La longueur des pains de bois p1 à p3 découpés dépend en particulier de la longueur de la dalle 1 à réaliser. Des ouvertures traversantes peuvent être formées dans les pains de bois p1 à p3 pour faire office, par exemple, de passages de câbles. Bien entendu, d’autres conduits et tuyaux peuvent être passés dans ces ouvertures.
4] Pose des pains de bois p1 à p3 entre les éléments verticaux 2a des raidisseurs 2 émergeant de la dallette 3 de béton. De préférence, les pains de bois p1 à p3 sont posés lorsque le béton de la dallette 3 est encore frais. Ainsi, les pains de bois p1 à p3 sont solidarisés avec la dallette 3 par adhérence entre le bois et le béton frais, puis lors du séchage du béton.
5] Coulée des nervures n1 et n2 entre les pains de bois p1 à p3, en noyant les éléments verticaux 2a des raidisseurs 2 en totalité ou en partie. De préférence, les nervures sont coulées lorsque le béton de la dallette 3 est encore frais. Ainsi, la cohésion est assurée entre les nervures et la dallette 3.
6] Pose sur site de chaque dalle 1 constituée des raidisseurs 2, de la dallette 3, des pains de bois p1 à p3 et des nervures n1 et n2, qui intègrent les éléments verticaux 2a des raidisseurs 2 et sont solidarisées à la dallette 3.
7] Pose une armature métallique 20 du type « treillis soudé » sur la dalle 1.
8] Coulée d’une dalle de compression 30, de préférence d’une épaisseur de 5 cm, au-dessus de chaque dalle 1 et de l’armature 20.
Bien entendu, un plancher peut être composé d’une pluralité de dalles 1 voisines. Ainsi, la pose de l’armature 20 peut être effectuée simultanément sur plusieurs dalles 1. Egalement, la coulée de la dalle de compression 30 peut être effectuée simultanément pour plusieurs dalles 1.
Les étapes 1) à 5) sont de préférence effectuées hors site, par exemple en usine, tandis que les étapes 6), 7) et 8) sont effectuées sur le chantier.
Le nombre d’opérations réalisées sur le chantier est minimisé.
En alternative, il peut être envisagé de réaliser les étapes 1) et 2) en usine, tandis que les étapes 3) à 8) sont effectuées sur le chantier.
L’invention permet d’améliorer le bilan CO2 de la dalle 1. Cette amélioration est permise grâce à l’allègement de la dalle 1, qui n’est plus une dalle pleine. Les pains de bois p1-p3 permettent de réduire l’utilisation des matières primaires de plus de 35%, tout en conservant la portance d’origine, selon les expérimentations ayant permis d’aboutir à l’invention. Egalement pour réduire le bilan CO2, une possibilité est de remplacer le béton traditionnel par du béton bas carbone, certifié par une fiche FDES. De plus, les métaux intégrés à la dalle 1 peuvent être des métaux recyclés.
En allégeant les planchers, il est possible de diminuer également la taille de la structure béton composée des poteaux, poutres, fondations etc.
Les pains de bois p1-p3, stockant du CO2 pendant toute leur durée de vie, permettent d’améliorer encore le bilan CO2 de la dalle 1. L’utilisation du bois en construction permet de conserver le CO2 stocké par les arbres pendant leur pousse. En effet, s'ils n'étaient pas coupés pour qu'on utilise leur bois, ces arbres se décomposeraient dans la nature en relâchant du CO2 dans l'atmosphère.
Les pains de bois p1-p3 améliorent également l’isolation thermique et acoustique de la dalle 1. En pratique, le bois procure une isolation thermique quinze fois plus efficace que celle du béton.
Les pains de bois p1-p3 à base de fibres de bois présentent de bonnes propriétés de résistance au feu, en comparaison avec du polystyrène, de la laine de bois ou du carton. Les pains de bois p1-p3 présentent également de bonnes propriétés de résistance à l’humidité, en comparaison avec de la laine de bois ou du carton.
L’utilisation de laitier, ou toute solution amenant à diminuer l’impact carbone, est avantageusement possible.
Avantageusement, la longueur de la dalle 1 peut être inférieure, supérieure ou égale à 7,50 m. La longueur de la dalle 1 n’est limitée que par sa résistance mécanique.
Les dalles 1 selon l’invention ont une largeur de 0,70 m à 3,80 m. Les dalles entre 0.70 m et 2,50 m seront transportées par plateau. Les dalles de 2,51 m à 3,80 m seront transportées « sur chant » avec des remorques spécifiques, puis pivotées sur chantier. Le choix d’une largeur de 3,80 m permet de réduire le nombre de joints à traiter. Ainsi, la pose des dalles 1, obtenues par le procédé selon invention, est plus simple et rapide qu’avec les prédalles existantes.
Au moment de la pose de la dalle 1, il est possible, dans certains cas, de ne pas positionner d’étais de stabilisation en sous-face, amenant un gain de temps, de matériel et de pénibilité.
De préférence, des éléments additionnels peuvent être positionnés sur les raidisseurs 2, dans les raidisseurs 2, ou entre les raidisseurs 2, avant coulée de la dallette 3. Ces éléments peuvent être des évents écarteurs, des tubes de réservation, des pots électriques, ou des organes de levage.
Du fait que ces éléments, réservations et passages soient déjà intégrés à la dalle 1, le procédé de construction selon l’invention est particulièrement rapide et simple à mettre en œuvre, en minimisant les opérations nécessaires sur le chantier.
D’autres modes de réalisation d’une dalle 1 conforme à l’invention sont montrés aux figures 7 à 11. Certains éléments constitutifs de la dalle 1 sont comparables à ceux du premier mode de réalisation décrit plus haut et, dans un but de simplification, portent les mêmes références numériques.
Sur les figures 7 et 8 est représenté une dalle 1 comprenant des raidisseurs 2 métalliques, une dallette 3 de béton, des nervures n1 à n3 en saillie par rapport à la dallette 3, et des pains de bois p1 à p4 disposés entre et à côté des nervures n1 à n3.
La dalle 1 comprend des évents écarteurs 4, conçus sous forme de tubes disposées dans des logements horizontaux 5 ménagés à cet effet à travers les nervures n1 à n3. En alternative, les évents écarteurs 4 peuvent présenter d’autres configurations. La première fonction des évents écarteurs 4 est d’assurer l’écartement entre les pains de bois p1 à p4, avant la coulée des nervures n1 à n3 entre les pains de bois p1 à p4. La deuxième fonction des évents écarteurs 4 est utile en cas d’incendie et de forte montée en température. Les évents creux vont permettre la libre circulation de la vapeur à travers la dalle 1, et son échappement par une sortie.
Les raidisseurs 2 sont posés sur des cales 6, qui sont ensuite noyées dans la dallette de béton 3. Les cales 6 peuvent être en matière plastique, béton, bois ou toute matière capable d’assurer la distanciation des raidisseurs 2 par rapport à la surface inférieure de la dallette 3.
Sur les figures 9 à 11 est représenté une dalle 1 comprenant des raidisseurs 2 métalliques, une dallette 3 de béton, des nervures n1 à n6 en saillie par rapport à la dallette 3, et des rangées de pains de bois p1 à p7 disposés entre et à côté des nervures n1 à n6.
Une fois la dalle 1 mise en place sur ses appuis, une armature métallique 20 du type « treillis soudé » est posée sur la dalle 1, et une couche supérieure du béton, dite dalle de compression 30, est coulée sur la dalle 1 et l’armature 20.
Les nervures n5 et n6 sont plus rapprochées que les autres, car elles sont positionnées au bord d’un joint de dilation.
La dalle 1 comprend des pots électriques 7 et des gaines 8. Les pots 7 sont positionnés dans des réservations prévues à cet effet dans les pains de bois. De même, les gaines 8 sont positionnées dans des logements prévus à cet effet dans les pains de bois et à travers les nervures.
Les pains de bois p1 à p7 peuvent être muni de logements ayant différents trajets et différentes profondeurs selon le nombre de gaines 8 à intégrer.
Comme montré sur la , un même logement peut avoir des profondeurs variables pour accueillir trois gaines 8, puis deux, puis une seule, en fonction du plan de cheminement des gaines 8.
La préparation des pains de bois peut comprendre une opération de marquage des logements de réception de gaines 8, pour identifier chacune d’elles. Cela facilite le positionnement des gaines 8 en usine ou sur le chantier.
En outre, la préparation des pains de bois peut comprendre une opération de marquage d’informations représentatives de leur position au sein de la dalle 1, et des gaines 8 destinées à être intégrées dans les pains de bois. Cela facilite la pose des pains de bois dans la bonne position sur la dallette 2, et la mise en place ultérieure des gaines 8.
Comme montré également sur la , les pains de bois p1 à p7 peuvent présenter des profils adaptés, de manière à s’emboiter les uns dans les autres sur chaque rangée entre deux nervures.
Par ailleurs, les dalles 1 et la construction peuvent être conformées différemment des Figures 1 à 11 sans sortir du cadre de l’invention. 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, la dalle 1 peut être adaptée en termes de coût, de fonctionnalités et de performance.
Claims (1)
- Procédé de construction, comprenant la réalisation d’au moins une dalle (1) selon les étapes suivantes :
- pose de raidisseurs (2) métalliques ;
- coulée d’une dallette (3) de béton, en faisant émerger les raidisseurs (2) au-dessus du béton ;
- préparation de pains de bois (p1-p3) ;
- pose des pains de bois (p1-p3) entre les raidisseurs (2) émergeant de la dallette (3) de béton, en laissant un espace entre les pains de bois (p1-p3) adjacents ;
- coulée de nervures (n1-n6) de béton entre les pains de bois (p1-p3), en noyant les raidisseurs (2) au moins en partie ; et
- séchage de la dalle (1) non précontrainte constituée de la dallette (3) de béton, des raidisseurs (2), des pains de bois (p1-p3) et des nervures (n1-n6) en béton.
2. Procédé de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pose de raidisseurs (2), la coulée de la dallette (3) de béton, la pose des pains de bois (p1-p3) et la coulée de nervures (n1-n6) sont réalisées sur une même table de préfabrication, mobile entre différents postes d’un carrousel.
3. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pose des pains de bois (p1-p3) est réalisée sur la dallette (3) de béton encore frais.
4. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la coulée de nervures (n1-n6) de béton entre les pains de bois (p1-p3), en noyant les raidisseurs (2) au moins en partie, est réalisée sur la dallette (3) de béton encore frais.
5. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la préparation des pains de bois (p1-p3) comprend une opération de découpe.
6. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la préparation des pains de bois (p1-p3) comprend une opération de fraisage pour former des logements de réception de gaines.
7. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la préparation des pains de bois (p1-p3) comprend une opération de marquage des logements de réception de gaines, pour identifier chacune des gaines.
8. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la préparation des pains de bois (p1-p3) comprend une opération de marquage d’informations représentatives de leur position au sein de la dalle (1).
9. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la préparation des pains de bois (p1-p3) est réalisée sur une unique machine conçue pour réaliser des opérations de découpe, fraisage et marquage.
10. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les raidisseurs (2) sont posés sur des cales (6), qui sont ensuite noyées dans la dallette de béton (3).
11. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des éléments additionnels sont positionnés sur, dans ou entre les raidisseurs (2) avant coulée de la dallette (3), par exemple des évents écarteurs (4), des tubes de réservation, des pots électriques, ou des organes de levage.
12. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend préalablement à la pose des raidisseur (2) :
- une étape d’identification de zones d’interférences (ZI) entre, d’une part, les nervures (n1-n16) et, d’autre part, des réservations (r1-r11) prévues dans la dalle (1) ;
et en ce que :
- les raidisseurs (2) métalliques associés aux nervures (n2-n4, n8-n11) hors zones d’interférences (ZI) sont posés avec un écart de référence entre elles ; et
- les raidisseurs (2) métalliques associés aux nervures (n1, n5) dans les zones d’interférences (ZI) sont posés en décalage avec l’écart de référence pour éviter lesdites interférences.
13. Procédé de construction selon la revendication 12, caractérisé en ce que l’écart de référence entre les raidisseurs (2) métalliques est de 60 cm, tandis que le décalage est de 10 cm d’un côté ou de l’autre.
14. Procédé de construction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des étapes supplémentaires suivantes :
- pose de la dalle (1) constituée des raidisseurs (2), de la dallette (3) de béton, des pains de bois (p1-p3) et des nervures (n1, n2) qui intègrent les raidisseurs (2) et sont solidarisées à la dallette (3) ;
- pose d’une armature métallique (20) sur la dalle (1) ; puis
- coulée d’une dalle de compression (30) au-dessus de l’armature et la dalle (1), en recouvrant les pains de bois (p1-p3) et les nervures (n1, n2).
15. Procédé de construction selon la revendication 14, caractérisé en ce que l’armature métallique (30) est un treillis soudé.
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2020
- 2020-12-22 FR FR2013976A patent/FR3118081A1/fr active Pending
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2021
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