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"Perfectionnements aux éléments de construction".
La presente invention est relative à des éléments de construction préfabriqués ainsi qu'à un procédé et un pareil pour leur production.
11 y a un grand besoin, en particulier dans les pays du tiers monde en voie de développement, de prévoir des éléments et des systèmes de construction qui puissent réduire sensiblement Je coût de la construction. 11 est d'une manière générale reconnu par les bureaux de recherche internationaux en matière de construction qu'une méthode de travail permettant la construction d'assemblages d'éléments dimensionnel1ement coordonnés utilisant une variété d'éléments compatibles et de méthodes d'assemblage répétitives est la seute manière permettant de réaliser ces diminutions de coût.
Un but de la présente invention consiste à prévoir des panneaux de construction d'utilisation multiple, qui peuvent être reliés entre eux pour former des murs, des planchers et des toitures, et qui peuvent être fabriqués à partir de n'importe quel matériau structural ou semi-structural habituellement acceptable. Un but de l'invention consiste également à prévoir des moules qui peuvent etre utilisés pour fabriquer des panneaux de diverses tailles, et à prévoir des joints qui facilitent le démontage et le remontage des panneaux.
Cette derniere facilité permet de prolonger la durée d'utiJisation de l'élément de construction.
Suivant un premier aspect, invention prévoit un panneau de construction dont la taille est basée sur des multiples dimensionnels modulaires de 100 mm, le panneau étant pourvu à ses parties de bord de consoles d'assemblage essentiellement en forme de U, qui sont fixées au panneau à des intervalles qui correspondent à des multiples de 100 mm, ces consoles étant adaptées pour s'assembler à des consoles similaires sur des panneaux voisins.
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Suivant un second aspect, 1'invention prévoit un moule ajustable pour la cou1ée de dalles et de panneaux de construction en béton de différentes dimensions, le moule comprenant un lit hori- zontal plat et une série de côtés de moule s'étendant verticalement vers Je haut à partir du lit et ajustables le long de celui-ci pour faire varier la taille du moule.
Les côtés de moule comprennent de préfé- rence une première paire de côtés espacés parallèlement longitudi- nalement par rapport au lit du moule et une seconde paire de côtés espacés parallèlement transversalement par rapport au lit de telle sorte que les côtés de moule définissent un rectangle, Ja première paire de côtés de moule pouvant se rapprocher et s'éloigner mutuelJement transversalement par rapport au Jit, Ja seconde paire de côtés de moule pouvant se rapprocher et s'éloigner mutuellement longitu- dinalement par rapport au lit pour faire varier la taille du rectangle.
Suivant une forme de réalisation préférée le lit du moule est formé d'une série de traverses parallèles (par exempie de 90 mm de largeur) s'étendant transversalement par rapport au lit, définissant entre elles des fentes de guidage. Les fentes de guidage sont espacées de façon précise (par exemple 10 mm). Des pattes sur les côtés du mouie s'engagent dans les fentes et peuvent s'y déplacer pour former un moule aux dimensions prédéterminées.
Les consoles utilisées pour assembler les panneaux sont elles-mêmes positionnées de façon précise sur les moules par des trous forés à des intervalles de 100 mm dans les parois latérales du moule. Des fentes dans les consoles permettent la tolérance appropriée lors du dimensionnement du panneau. Des plaques d'assemblage sont d'une façon similaire pourvues de fentes mais à angle droit par rapport aux fentes des consoles en forme de U, en facilitant ainsi le déplacement dans deux directions.
Les moules permettent de réaliser diverses conceptions de panneaux, par exemple de construction cannelée en forme de cöne creux, pleine et stratifiée. Divers finis peuvent être appliqués sur les surfaces du panneau.
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Une caractéristique de I'invention réside dans le fait que les panneaux peuvent etre espacés pour faciliter le placement de la charpente en béton ou en acier in situ de Ja construction.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un panneau de l'invention representant les consoles d'assemblage.
Les figures 2 à 11 sont des representations schématiques, illustrant divers types de panneaux suivant l'invention.
Les figures 12 ä 18 sont des représentations schematiques en coupe transversale, montrant différents agencements pour assembler les panneaux de l'invention les figures 13, 14, 15 et 18 illustrant des panneaux espacés pour faciliter in situ le placement
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de la charpente en acier ou en béton renforcé de la construction.
La figure 12a est une vue en perspective à plus grande échelle de l'assemblage de la figure 12.
La figure 19 est une vue en plan, partiellement
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en coupe, représentant d'une manière plus détaillée l'assemblage de la figure 18.
La figure 20 est une vue en perspective d'une console d'assernblage en forme de U.
Les figures 21 à 25 sont des vues en perspective de diverses plaques d'assemblage.
Les figures 26 à 32 sont des vues en perspective représentant le montage de la première forme de réalisation d'un moule suivant l'invention.
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Les figures 33 à 36 sont des vues en perspective représentant le montage d'une seconde forme de réalisation de moule suivant l'invention.
Les figures 37, 38 et 39 sont des vues en plan, en coupe transversale et longitudinale du lit de moule des figures 33 à 38, illustrant des exemples de dimensions.
Les figures 40 a 43 sont des vues en coupe transversale, illustrant des exemples de divers types de panneaux qui peuvent
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être coulés dans les moules.
La figure 44 représente J'agencement de divers elements suivant 1'invention lors de la construction d'un bâtiment.
Si l'on se réfère aux dessins, la figure 1 représente une partie de bord d'un panneau de construction 1 suivant une forme de réalisation de l'invention. Dans ce cas, le panneau 1 est fait de béton armé mais on notera que les panneaux de l'invention peuvent être réalisés en d'autres matériaux, tels qu'en bois ou en matière plastique par exemple. Dans cette forme de réalisation, les bords latéraux verticaux du panneau 1 comportent des rainures 2.
Une partie découpée sensiblement rectangulaire est prévue à proximité du sommet et du fond de chaque côté vertical. Une console d'assemblage essentiellement en forme de U est agencée dans chaque partie découpée 3. La console d'assemblage est fabriquée de façon appropriée à partir d'acier, et est représentée d'une manière plus détaillée par la figure 20.
Si l'on se réfère à la figure 20, la consolc d'assem- blage 4 est formée d'une partie a face plane 5 et de deux parties de rebord parallèles 6, 7 agencées à angle droit par rapport à Ja partie de base 5 pour former une structure en forme de canal. La partie de base 5 comprend une série de trous circulaires (dans la forme de réaJisation représeniée, it y a en tout cinq trous) pour faciliter
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le boulonnage de la console d'assemblage 4 au panneau I et au moule, au moyen de boulons d'ancrage appropriés (non représentés). Chacune des parties de rebord 6, 7 comprennent des trous 9 auxquels des plaques d'assemblage peuvent être boulonnées, comme decrit ci-après.
Les trous 9 sont de préférence allongés pour permettre l'ajustement précis des plaques d'assemblage et pour faciliter les tolérances lors de la fabrication du panneau. Dans la forme de réalisation représentée par la figure 1, les parties découpées 3 sont prévues pour faciliter l'accès aux plaques 4 lors de l'assemblage du panneau i à un panneau voisin. Des blocs (non représentés) peuvent être prévus pour remplir Jes parties découpées 3 lorsque t'assemblage a été réalisé. Les rainures 2 peuvent être réalisées pour faciliter l'emplacement de connexions électriques ou d'autres aménagements dans les bâtiments construits à partir des panneaux.
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Divers types de panneaux de l'invention sont illustrés schématiquement par les figures 2 à 11. Les panneaux illustres ont une forme rectangulaire, comportant deux côtés verticaux plus longs et deux cotes horizontaux plus courts. Les panneaux sont essentiellement plans, comportant deux surfaces et parties de bord latérales opposées. Les deux bords les plus longs dans chaque cas sont pourvus d'une paire de consoles d'assemblage 4, tandis que Jes côtés plus courts, comme représenté, comportent chacun une seule console d'assemblage. Le nombre de consoles peut être accru, suivant les nécessités.
Les consoles d'assemblage 4 sont espacées mutuellement par des multiples de t 00 mm et sont localisées de façon précise par rapport aux consoles d'assemblage 4 sur des panneaux voisins, de teile sorte que les panneaux puissent être alignes et reliés entre eux de façon précise.
Dans les panneaux représentés par les figures 2
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et 3, la console 4 dépasse des bords latéraux du panneau. Sur la figure 2, les consoles et les rebords 6 et 7 sont agencés le long des bords lateraux du panneau, tandis que sur la figure 3, ia console 4 est agencée de telle sorte que les rebords 6 et 7 s'étendent transversalement par rapport au bord latéral. Les panneaux 2 et 3 peuvent être sous la forme d'une ossature pour enfermer une fenêtre ou une porte.
Dans les panneaux représentés par les figures 4 ä 7, les panneaux sont pourvus d'une partie de rebord périphérique 10 qui, lorsque les panneaux sont assemblés, masque les consoles
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4 d'un coté.
Dans les panneaux représentés par les figures 8 et 9, les consoles 4 sont logées dans des rainures ou canaux périphé- riques 2 formés sur la périphérie du panneau.
Dans les panneaux représentés par 0 1es figures 10 et 11, une partie de la portion de re bord périphérique 11 du panneau est enlevée pour former une partie découpée sensiblement rectangulaire 3 pour former un accès aux consoles d'assemblage 4 d'un côté, de manière à faciliter l'accès comme décrit dans le cadre de Ja figure
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1.
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Divers agencements assemblant les panneaux de l'invention sont illustrés par les figures 12 à IS, et des exemples de plaques d'assemblage utilisées à cet égard sont illustrées par les figures 21 à 25. D'une façon appropriée, les plaques d'assemblage sont faites en acier. La figure 12 représente un agencement où deux panneaux voisins sont assemblés. Dans cet agencement, les consoles d'assemblage en forme de U 4 sont alignées et sont reliée5 au moyen de plaques d'assemblage planes 12, du type illustré par la figure 21.
Les plaques d'assemblage 12 sont boulonnées dans des trous allongés
13 dans les trous correspondants 9 de la console d'assemblage 4.
L'agencement pour assembler les consoles 4 est représenté d'une manière plus détaillée par la figure 12a. On notera que les consoles 4 sont dans l'alignement des fentes 13 s'étendant horizontalement.
Par contre, les fentes 9 de la plaque d'assemblage 12 sont disposées verticalement. Ceci présente l'avantage que le joint peut être ajusté dans deux directions pour permettre des tolérances dans la fabrication des panneaux, pour des modifications de température, et pour permettre un alignement précis des panneaux voisins.
La figure 13 représente un agencement similaire à celui de la figure 12, à l'exception que les consoles d'assemblage opposées 4 sont reliées entre elles au moyen de plaques d, assemblage plus longues 14, comme illustré sur la figure 22.
La figure 14 illustre un agencement dans lequel deux panneaux sont assemblés à angle droit. Dans cet agencement, les consoles d'assemblage 4 sont reliées entre elles au moyen d'une plaque d'assemblage a trois côtés 15. La plaque d'assemblage à trois côtés 15 est représentée d'une manière plus détaillée par la figure 23, et comprend une partie de base 16 et deux parties de rebord 17 et 18. Les parties de rebord 17 et 18 sont chacune disposées à un angle de 450 par rapport à la partie de base 16, de telle sorte que les parties de rebord soient disposées à 900 J'une par rapport à l'autre.
Les parties de rebord 17, 18 sont pourvues de trous allongés 13 pour permettre le boutonnage des rebords aux rebords 6,7 de la console d'assemblage 4 (voir figure 20).
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La figure 15 représente un agencement dans lequel trois panneaux sont reliés entre eux à angle droit, en utilisant une paire des plaques d'assemblage à trois côtés 15. Dans cet agencement, les deux panneaux alignés, voisins sont espacés d'une distance qui est égale à l'épaisseur du troisième panneau. C'est ainsi qu'un canal vertical allongé est forme a la jonction entre les panneaux, qui est essentiellement de section transversale carrée. Ce canal 19 peut être utilisé pour loger une colonne structurale de la construction, ou peut être utilisé pour J'agencement de branchements de service.
Le canal 19 peut être masqué au moyen d'un panneau de remplissage 20.
La figure 16 représente un agencement dans lequel trois panneaux sont reliés entre eux ä angle droit suivant un agencement bout à bout. On obtient ceci au moyen d'éléments de connexion 21 essentiellement en forme de L, qui sont représentés d'une manière plus détaillée sur Ja figure 24. L'élément de connexion en forme de L 21 est formé d'une partie de branche 22 et d'une partie de base 23 qui est agencée à angle droit par rapport à la partie de branche 22. Les parties 22 et 23 comportent des trous allongés 13 pour permettre le boulonnage de 1'élément de connexion aux rebords 6,7 des consoles d'assemblage 4. Dans l'agencement représenté par la figure 16, les parties de base 23 sont boulonnées aux rebords 7 des consoles d'assemblage 4 de panneaux voisins.
Les parties de branche 2J sont boulonnées respectivement aux rebords 6,7 de la console d'assemblage 4 qui est adaptée au troisième panneau. La figure 17 représente un agencement quelque peu similaire à celui de la figure 16, dans lequel quatre panneaux 1 sont assemblés à angle droit suivant un assemblage bout à bout. Cet assemblage est réalisé en utilisant des éléments de connexion en forme de L 21.
Comme on l'a fait remarquer précédemment, les figures 13, 14, 15 et 18 représentent des panneaux espacés pour faciliter in situ la construction de Ja charpente structurale en acier ou en béton renforcé.
Un autre agencement pour assembler quatre panneaux
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à angle droit est illustré par la figure 18. Dans cet agencement, les panneaux opposés sont espacés d'une distance égale à l'épaisseur
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des panneaux voisins. Les consoJes d'assemblage 4 sur chaque panneau sont reliées entre elles au moyen de quatre plaques d'assemblage à trois côtés 15. C'est ainsi qu'une cavité allongée verticale, qui est de section transversale carrée, est formée à la jonction.
La figure 19 représente d'une manière plus détaillée
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Agencement de la figure 18. Dans les systèmes de construction usuels utilisant des panneaux préfabriqués, les colonnes structurales de la construction sont d'abord installées et les panneaux sont utitisés pour remplir les espaces entre les colonnes. Le système de l'invention conduit de lui-même à un agencement dans lequel les panneaux peuvent d'abord être reliés entre eux pour former des cavités, qui peuvent être utilisées comme moules pour la coulée in situ de colonnes de béton armé. Ceci est illustré par la figure 19. La figure 19 représente quatre panneaux qui sont assemblés à angle droit. Les bords de liaison de chaque panneau sont pourvus de consoles d'assemblage en forme de U 4, qui sont fixées aux panneaux au moyen de boulons 26.
Les consoies d'assemblage 4 sont reliées entre elles au moyen de plaques d'assemblage à trois côtés 15, qui sont boutonnées aux rebords des consoles 4 par des boulons 27. Les bords des panneaux voisins forment chacun le côté d'une cavité 28, qui est sensiblement de section trans-
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versale carrée. La cage de renforcement en acier usuelle 29 est introduite dans Ja cavité qui forme un moule dans lequel on verse du béton pour former une colonne in situ.
La plaque d'assemblage représentée par la figure 25 peut être utilisée, par exernple, pour assembler des poutres et des chevrons préfabriqués.
Suivant un autre aspect, l'invention prévoit des moules pour la fabrication des divers panneaux de construction et d'autres éléments de l'invention. De la manière usuelle, lorsque 1'on fabrique des panneaux préfabriqués on doit utiliser un moule dtfferent pour couler des panneaux de diverses tailles. Le moule de l'invention permet de surmonter ce problème et est ajustabie de manière à pouvoir mouier des panneaux et des dalles d'une grande variété de tailles et de types. Il est également prévu que le moule soit positionné de façon précise dans une griUe espacée à 100 mm de consoles d'assemblage
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et d'autres éléments qui sont fixés ou attachés aux panneaux et dalles au cours du moulage.
Le montage d'une forme de réalisation d'un tel moule est illustré par les figures 26 à 32. L'ensemble formant moule comprend une paire de poutres longitudinales 30 espacées parallèlement. Une paire de sections en caisson d'acier 31 sont disposées transversalement par rapport aux poutres et parallèlement. La surface supé- rieure de chaque section en caisson est percee d'une série de trous à des intervalles de 50 mm. Les sections en caisson sont espacées de façon précise d'une distance qui est un multiple de 100 mm. Les sections en caisson 31 sont fixées aux poutres 30 par des consoles 32. Un certain nombre de plats rectangulaires 33 sont disposés entre les éléments en caisson 31 et de chaque côté de ceux-ci.
Des consoles de support 34 sont engagées au moyen de boulons dans les trous des sections en caisson 31. Les consoles de support 34 supportent des cotés de moule longitudinaux 35 au moyen de boulons qui s'engagent dans des trous 37 forés à des intervalles de 100 mm te tong des côtés
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de moule 35. C'est ainsi que les côtés de moute 35 peuvent être agencés de façon précise sur le lit de mucle à des distances espacées qui sont des multiples de 50 mm. Des extrémités de moule 36 sont agencées transversalement entre les côtés de moule 35 et sont également agencées de façon précise au moyen de boulons introduits dans les trous 37.
Les extrémités 36 sont également maintenues en place au moyen d'entretoises 38 qui sont fixées aux côtés. 35 et aux extrémités 36 par des boulons introduits dans des trous 37 et des trous 39 correspondants forés dans les extrémités 36.
Les figures 29 à 32 illustrent L'utilisation du moule dans le moulage de dalles de pavement. Tout d'abord, les plaques 40, qui forment des pièces d'écartement dans le plancher du moule, sont introduites aux coins du moule et également à mi-distance entre les parois d'extrémité. Les pièces d'écartement longitudinales 41 sont alors positionnées entre les plaques 40 pour achever le recouvrement du fond du moule. Des éléments de faconnage en forme de caisson 41 sont alors introduits dans le moule et occupent les espaces entre les plaques 40 Les éléments de façonnage 41 forment la section
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intérieure creuse des dalles. Du béton est verse dans Jes espaces formes entre les éléments de façonnage 41.
Une cage de renforcement en acier doux 42 est alors introduite dans Je moule et on achève Je versement du béton (figure 32).
On notera que par un ajustement approprie, On
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peut mouler les côtés de moule 35 et les extrémités de moule 36, des panneaux et des dalles d'une grande variété de dimensions, tous étant bases sur des multiples de 100 mm. Des boulons de fixation (non représentés) peuvent être agences de façon précise dans les trous 37 et 39 dans les côtés du moule, de manière à ce qu'ils soient
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coulés du mouJage de ia dalle, et peuvent être utilisés pour Ja fixation de consoles d'assemblage 4. Du fait que les trous sont espaces de façon précise par des intervalles de 100 mm, les boulons de fixation et, par conséquent, Jes consoles d'assemblage, peuvent être positionnés de fagon tres precise en des espacements qui sont des multiples de
100 mm.
Une seconde forme de réalisation de moule suivant l'invention est illustrée par les figures 33 ä 39. Dans cette forme de réalisation, le lit du moule est formé d'une série de traverses en acier 50, qui sont disposées transversalement par rapport au lit du moule et qui sont fixées (par exemple par soudage) ä des poutres de support en acier 51 agencées parallèlement le long du lit. Les traverses en acier 50 sont espacées de 10 mm pour définir des fentes transversales 51. Comme illustré sur la figure 39, les fentes 51 sont agencées à des intervalles de 50 mm. Des paires de traverses 52 agencées à des intervalles de 900 mm sont pourvues d'une serie de trous 53 à des intervalles de 10 mm. Les fentes ont une largeur de 10 mm tandis que les traverses ont une largeur de 90 mm.
Lors du montage du moule, des baquets 60 sont d'abord placés sur le lit, comme illustré sur la figure 35. Les baquets agissent à la manière d'éléments de façonnage pour former des sections creuses des panneaux ou dalles en cours de coulée. Les baquets comprennent des sections en forme de caisson comprenant des rebords s'étendant horizontalement 61. Les baquets sont maintenus en position sur le lit du mouie au moyen de plaques de maintien vers le bas 62,
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qui sont disposées sur les rebords 61.
Les côtés de moute sont alors assemblés sur Je lit pour définir le périmètre extérieur du moule comme indique sur Ja figure 36. Les côtés de moule comprennent des plaques d'acier
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63 qui sont planes du côté faisant face au moule mais qui sont ren- forcées par des consoles 64 du côté opposé. Des barres de renforcement 65 peuvent etre soudées entre les consoles pour renforcer davantage les côtés du moule. Les consoles 64 comportent des rebords s'étendant horizontalement 66 qui engagent le lit du moule. Les consoles 64 et le rebord 66 sont espacés de la meme distance que les traverses perforées 52 de telle sorte que les trous 67 dans les rebords 66 correspondent aux trous dans les traverses 52.
Lorsque les côtés ont été alignés de façon précise, des clavettes et des coins de blocage sont introduits par les trous 67 dans les rebords 66 et les trous correspondants dans les traverses 52 pour bloquer les côtés par rapport au lit.
Des trous 68 sont forés dans les côtés d'extrémité 63 de moute. Les trous 68 sont agencés en deux rangées parallèles s'étendant le long des côtés de moule. Des trous individuels 68 sont espaces de façon précise par des intervalles de 100 mm. Ces trous peuvent être utilisés pour introduire les extrémités de boulons de fixation ou analogues dans le mouie, de telle sorte que ces éléments
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puissent etre coulés dans la dalle ou le panneau en cours de coulée. De cette manière, on peut obtenir un espacement précis des éléments sur la base d'une grille de 100 mm.
Les extrémités du moule sont construites d'une manière similaire aux côtés des références numériques analogues représentant des pièces analogues. Toutefois, dans le cas des extrémités les trous 67 des rebords 66, qui sont agencés à des intervalles de 50 mm, correspondent aux espacements des fentes 51 et les extrémités peuvent être fixées au lit en utilisant un agencement de clavettes et de coins appropriés.
Des exemples de panneaux et de dalles coulés dans les moules de l'invention sont donnés aux figures 40 à 43. La figure 44 représente un montage de panneau caractéristique dans
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la construction d'un bâtiment utilisant des éléments de l'invention.
C'est ainsi qu'en utilisant le moule ajustable de l'invention, il est possible d'obtenir des panneaux de construction pouvant former des parois, des planchers et des toi tures à partir de béton armé ou de n'importe quel autre matériau moulable structural habituellement utilisé. De faibles coûts de production suffisent pour permettre d'obtenir des con. figurations et des tailies de panneaux pratiquement sans limite basées sur des multiples dimensionnels modulaires de 100 mm. Les éléments ainsi obtenus autorisent une synthèse avec des méthodes de construction traditionnelles rationnalisées. lis sont dimensionnellement précist tout en étant facilement manipulables et transportables.
Ils facilitent la production de concepts à l'aide d'ordinateur, et permettent l'installation rapide d'éléments de construction secondaires à des coûts avantageux. Le moule de J'invention facilite une méthode d'assemblage standardisée qui permet une production massive d'éléments, ainsi qu'un approvisionnement d'après catalogue, à des coûts minima. t) doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
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"Improvements to building elements".
The present invention relates to prefabricated building elements as well as to a process and the like for their production.
There is a great need, especially in developing third world countries, to provide building components and systems which can significantly reduce the cost of construction. It is generally recognized by international research offices in the field of construction that a working method allowing the construction of assemblies of dimensionally coordinated elements using a variety of compatible elements and repetitive assembly methods is the only way to achieve these cost reductions.
An object of the present invention is to provide multi-use building panels which can be joined together to form walls, floors and roofs, and which can be made from any structural material or semi-structural usually acceptable. An object of the invention also consists in providing molds which can be used to manufacture panels of various sizes, and in providing seals which facilitate the disassembly and reassembly of the panels.
This latter facility makes it possible to extend the duration of use of the building element.
According to a first aspect, the invention provides a construction panel whose size is based on modular dimensional multiples of 100 mm, the panel being provided at its edge portions with essentially U-shaped mounting brackets, which are fixed to the panel. at intervals which correspond to multiples of 100 mm, these consoles being adapted to assemble to similar consoles on neighboring panels.
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According to a second aspect, the invention provides an adjustable mold for casting concrete slabs and construction panels of different dimensions, the mold comprising a horizontal flat bed and a series of mold sides extending vertically towards high from the bed and adjustable along it to vary the size of the mold.
The mold sides preferably comprise a first pair of sides spaced parallel longitudinally with respect to the mold bed and a second pair of sides spaced parallel transversely with respect to the bed so that the mold sides define a rectangle, The first pair of mold sides which can move towards and away from each other transversely to the Jit, The second pair of mold sides which can move towards and move away from each other longitudinally from the bed to vary the size of the rectangle .
According to a preferred embodiment, the mold bed is formed of a series of parallel crosspieces (for example 90 mm wide) extending transversely with respect to the bed, defining between them guide slots. The guide slots are precisely spaced (e.g. 10mm). Legs on the sides of the slurry engage in the slots and can move therein to form a mold with predetermined dimensions.
The brackets used to assemble the panels are themselves precisely positioned on the molds by holes drilled at 100 mm intervals in the side walls of the mold. Slots in the brackets allow proper tolerance when sizing the panel. Assembly plates are similarly provided with slots but at right angles to the slots of the U-shaped brackets, thereby facilitating movement in two directions.
The molds allow various designs of panels to be produced, for example of fluted construction in the form of a hollow cone, full and laminated. Various finishes can be applied to the panel surfaces.
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A feature of the invention resides in the fact that the panels can be spaced apart to facilitate the placement of the concrete or steel frame in situ of the construction.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description below given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which:
Figure 1 is a perspective view of part of a panel of the invention showing the assembly brackets.
Figures 2 to 11 are schematic representations, illustrating various types of panels according to the invention.
Figures 12 to 18 are schematic cross-sectional representations showing different arrangements for assembling the panels of the invention Figures 13, 14, 15 and 18 illustrating spaced panels to facilitate placement in situ
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structural steel or reinforced concrete construction.
FIG. 12a is a perspective view on a larger scale of the assembly of FIG. 12.
Figure 19 is a plan view, partially
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in section, representing in more detail the assembly of FIG. 18.
FIG. 20 is a perspective view of a U-shaped assembly console.
Figures 21 to 25 are perspective views of various assembly plates.
Figures 26 to 32 are perspective views showing the mounting of the first embodiment of a mold according to the invention.
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Figures 33 to 36 are perspective views showing the mounting of a second embodiment of the mold according to the invention.
FIGS. 37, 38 and 39 are plan views, in transverse and longitudinal section of the mold bed of FIGS. 33 to 38, illustrating examples of dimensions.
Figures 40-43 are cross-sectional views, illustrating examples of various types of panels that can
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to be poured into the molds.
Figure 44 shows the arrangement of various elements according to the invention during the construction of a building.
Referring to the drawings, Figure 1 shows an edge portion of a building panel 1 according to an embodiment of the invention. In this case, the panel 1 is made of reinforced concrete but it will be noted that the panels of the invention can be made of other materials, such as wood or plastic for example. In this embodiment, the vertical lateral edges of the panel 1 have grooves 2.
A substantially rectangular cut-out portion is provided near the top and bottom of each vertical side. An essentially U-shaped assembly console is arranged in each cut-out part 3. The assembly console is suitably fabricated from steel, and is shown in more detail in Figure 20.
Referring to FIG. 20, the assembly consol 4 is formed by a flat face part 5 and two parallel flange parts 6, 7 arranged at right angles to the base part. 5 to form a channel-like structure. The base part 5 includes a series of circular holes (in the form of embodiment shown, there are altogether five holes) to facilitate
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the bolting of the assembly console 4 to the panel I and to the mold, by means of appropriate anchor bolts (not shown). Each of the flange parts 6, 7 comprise holes 9 to which assembly plates can be bolted, as described below.
The holes 9 are preferably elongated to allow precise adjustment of the assembly plates and to facilitate tolerances during the manufacture of the panel. In the embodiment shown in Figure 1, the cut parts 3 are provided to facilitate access to the plates 4 during assembly of the panel i to a neighboring panel. Blocks (not shown) can be provided to fill the cut parts 3 when the assembly has been carried out. The grooves 2 can be made to facilitate the location of electrical connections or other arrangements in buildings constructed from panels.
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Various types of panels of the invention are illustrated diagrammatically by FIGS. 2 to 11. The illustrated panels have a rectangular shape, comprising two longer vertical sides and two shorter horizontal dimensions. The panels are essentially planar, having two opposite side surfaces and edge portions. The two longest edges in each case are provided with a pair of assembly brackets 4, while the shorter sides, as shown, each have a single assembly console. The number of consoles can be increased, as required.
The assembly consoles 4 are spaced apart by multiples of t 00 mm and are located precisely with respect to the assembly consoles 4 on adjacent panels, in such a way that the panels can be aligned and interconnected in a manner precise.
In the panels shown in Figures 2
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and 3, the console 4 protrudes from the side edges of the panel. In FIG. 2, the brackets and the flanges 6 and 7 are arranged along the lateral edges of the panel, while in FIG. 3, the console 4 is arranged so that the flanges 6 and 7 extend transversely with respect to at the side edge. The panels 2 and 3 can be in the form of a framework for enclosing a window or a door.
In the panels shown in Figures 4 to 7, the panels are provided with a peripheral rim portion 10 which, when the panels are assembled, hides the consoles
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4 on one side.
In the panels represented by FIGS. 8 and 9, the brackets 4 are housed in peripheral grooves or channels 2 formed on the periphery of the panel.
In the panels represented by FIGS. 10 and 11, part of the peripheral edge portion 11 of the panel is removed to form a substantially rectangular cut-out part 3 to form an access to the assembly consoles 4 from one side, in order to facilitate access as described in the context of the figure
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1.
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Various arrangements assembling the panels of the invention are illustrated by Figures 12 to IS, and examples of assembly plates used in this regard are illustrated by Figures 21 to 25. Suitably, the assembly plates are made of steel. Figure 12 shows an arrangement where two neighboring panels are assembled. In this arrangement, the U-shaped assembly brackets 4 are aligned and are connected5 by means of flat assembly plates 12, of the type illustrated in FIG. 21.
The assembly plates 12 are bolted into elongated holes
13 in the corresponding holes 9 of the assembly console 4.
The arrangement for assembling the consoles 4 is shown in more detail in FIG. 12a. Note that the brackets 4 are in alignment with the slots 13 extending horizontally.
By cons, the slots 9 of the assembly plate 12 are arranged vertically. This has the advantage that the joint can be adjusted in two directions to allow tolerances in the manufacture of the panels, for temperature changes, and to allow precise alignment of the neighboring panels.
FIG. 13 represents an arrangement similar to that of FIG. 12, except that the opposite assembly brackets 4 are connected to each other by means of longer assembly plates 14, as illustrated in FIG. 22.
Figure 14 illustrates an arrangement in which two panels are assembled at right angles. In this arrangement, the assembly consoles 4 are interconnected by means of a three-sided assembly plate 15. The three-sided assembly plate 15 is shown in more detail in FIG. 23, and comprises a base part 16 and two flange parts 17 and 18. The flange parts 17 and 18 are each arranged at an angle of 450 with respect to the base part 16, so that the flange parts are arranged to 900 I one compared to the other.
The flange parts 17, 18 are provided with elongated holes 13 to allow the buttoning of the flanges at the flanges 6,7 of the assembly console 4 (see FIG. 20).
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FIG. 15 shows an arrangement in which three panels are connected to each other at a right angle, using a pair of three-sided assembly plates 15. In this arrangement, the two aligned, adjacent panels are spaced apart by a distance which is equal to the thickness of the third panel. Thus an elongated vertical channel is formed at the junction between the panels, which is essentially of square cross section. This channel 19 can be used to house a structural column of the construction, or can be used for the arrangement of service connections.
The channel 19 can be masked by means of a filling panel 20.
Figure 16 shows an arrangement in which three panels are connected to each other at right angles in an end-to-end arrangement. This is achieved by means of essentially L-shaped connection elements 21, which are shown in more detail in FIG. 24. The L-shaped connection element 21 is formed by a branch part 22 and a base portion 23 which is arranged at right angles to the branch portion 22. The portions 22 and 23 have elongated holes 13 to allow bolting of the connection element to the edges 6,7 of the consoles assembly 4. In the arrangement shown in Figure 16, the base portions 23 are bolted to the edges 7 of the assembly brackets 4 of neighboring panels.
The branch parts 2J are bolted respectively to the edges 6,7 of the assembly console 4 which is adapted to the third panel. FIG. 17 shows an arrangement somewhat similar to that of FIG. 16, in which four panels 1 are assembled at right angles according to an end-to-end assembly. This assembly is carried out using L-shaped connection elements 21.
As previously noted, Figures 13, 14, 15 and 18 show spaced panels to facilitate in situ construction of the structural steel frame or reinforced concrete.
Another arrangement to assemble four panels
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at right angles is illustrated in Figure 18. In this arrangement, the opposite panels are spaced apart by a distance equal to the thickness
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neighboring panels. The assembly consoJes 4 on each panel are interconnected by means of four three-sided assembly plates 15. This is how an elongated vertical cavity, which is of square cross section, is formed at the junction.
Figure 19 shows in more detail
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Layout of Figure 18. In common construction systems using prefabricated panels, the structural columns of the construction are first installed and the panels are used to fill the spaces between the columns. The system of the invention leads itself to an arrangement in which the panels can first be interconnected to form cavities, which can be used as molds for the in situ casting of reinforced concrete columns. This is illustrated in Figure 19. Figure 19 shows four panels which are assembled at right angles. The connecting edges of each panel are provided with U-shaped mounting brackets 4, which are fixed to the panels by means of bolts 26.
The assembly consoies 4 are interconnected by means of three-sided assembly plates 15, which are buttoned at the edges of the consoles 4 by bolts 27. The edges of the neighboring panels each form the side of a cavity 28, which is substantially of cross section
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square versal. The usual steel reinforcement cage 29 is introduced into the cavity which forms a mold into which concrete is poured to form a column in situ.
The assembly plate shown in Figure 25 can be used, for example, to assemble prefabricated beams and rafters.
According to another aspect, the invention provides molds for the manufacture of the various building panels and other elements of the invention. In the usual way, when prefabricated panels are manufactured, a dtfferent mold should be used to cast panels of various sizes. The mold of the invention overcomes this problem and is adjustable so as to be able to wet panels and tiles of a wide variety of sizes and types. It is also expected that the mold will be positioned precisely in a griUe spaced 100 mm from assembly brackets
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and other elements that are attached or attached to panels and tiles during molding.
The mounting of an embodiment of such a mold is illustrated in FIGS. 26 to 32. The mold assembly comprises a pair of longitudinal beams 30 spaced apart in parallel. A pair of steel box sections 31 are arranged transversely to the beams and parallel. The upper surface of each box section is drilled with a series of holes at 50 mm intervals. The box sections are precisely spaced apart by a distance which is a multiple of 100 mm. The box sections 31 are fixed to the beams 30 by brackets 32. A number of rectangular dishes 33 are arranged between the box elements 31 and on each side thereof.
Support brackets 34 are engaged by means of bolts in the holes of the box sections 31. Support brackets 34 support longitudinal sides of the mold 35 by means of bolts which engage in holes 37 drilled at intervals of 100 mm te tong from the sides
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mold 35. Thus the mold sides 35 can be precisely arranged on the mold bed at spaced apart distances which are multiples of 50 mm. Mold ends 36 are arranged transversely between the mold sides 35 and are also precisely arranged by means of bolts introduced into the holes 37.
The ends 36 are also held in place by means of spacers 38 which are fixed to the sides. 35 and at the ends 36 by bolts introduced into holes 37 and corresponding holes 39 drilled in the ends 36.
Figures 29 to 32 illustrate the use of the mold in the molding of paving slabs. First, the plates 40, which form spacers in the mold floor, are introduced at the corners of the mold and also midway between the end walls. The longitudinal spacers 41 are then positioned between the plates 40 to complete the covering of the bottom of the mold. Box-shaped shaping elements 41 are then introduced into the mold and occupy the spaces between the plates 40 The shaping elements 41 form the section
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interior digs slabs. Concrete is poured into the spaces formed between the shaping elements 41.
A mild steel reinforcement cage 42 is then introduced into the mold and the concrete pouring is completed (FIG. 32).
Note that by an appropriate adjustment, On
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can mold mold sides 35 and mold ends 36, panels and tiles of a wide variety of sizes, all based on multiples of 100 mm. Fixing bolts (not shown) can be precisely arranged in the holes 37 and 39 in the sides of the mold, so that they are
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cast from the slab molding, and can be used for fastening assembly brackets 4. Because the holes are precisely spaced at 100mm intervals, the mounting bolts and, therefore, the brackets can be positioned very precisely in spacings that are multiples of
100 mm.
A second embodiment of a mold according to the invention is illustrated by FIGS. 33 to 39. In this embodiment, the bed of the mold is formed by a series of steel crosspieces 50, which are arranged transversely to the bed of the mold and which are fixed (for example by welding) to steel support beams 51 arranged parallel along the bed. The steel sleepers 50 are spaced 10mm apart to define transverse slots 51. As illustrated in Figure 39, the slots 51 are arranged at 50mm intervals. Pairs of crosspieces 52 arranged at 900 mm intervals are provided with a series of holes 53 at 10 mm intervals. The slots are 10 mm wide while the cross members are 90 mm wide.
During assembly of the mold, tubs 60 are first placed on the bed, as illustrated in FIG. 35. The tubs act in the manner of shaping elements to form hollow sections of the panels or slabs during casting. The buckets include box-shaped sections comprising horizontally extending flanges 61. The buckets are held in position on the bed of the slurry by means of downward-holding plates 62,
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which are arranged on the edges 61.
The sides of the mold are then assembled on the bed to define the external perimeter of the mold as indicated in FIG. 36. The sides of the mold include steel plates
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63 which are flat on the side facing the mold but which are reinforced by brackets 64 on the opposite side. Reinforcement bars 65 can be welded between the brackets to further strengthen the sides of the mold. The brackets 64 have horizontally extending flanges 66 which engage the mold bed. The brackets 64 and the flange 66 are spaced the same distance as the perforated crosspieces 52 so that the holes 67 in the flanges 66 correspond to the holes in the crosspieces 52.
When the sides have been precisely aligned, keys and locking corners are introduced through the holes 67 in the flanges 66 and the corresponding holes in the crosspieces 52 to block the sides relative to the bed.
Holes 68 are drilled in the end sides 63 of the mesh. The holes 68 are arranged in two parallel rows extending along the sides of the mold. Individual holes 68 are precisely spaced at 100 mm intervals. These holes can be used to introduce the ends of fixing bolts or the like into the slack, so that these elements
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can be poured into the slab or panel during casting. In this way, a precise spacing of the elements can be obtained on the basis of a 100 mm grid.
The ends of the mold are constructed similarly to the sides of like reference numerals representing like parts. However, in the case of the ends, the holes 67 of the flanges 66, which are arranged at 50 mm intervals, correspond to the spacings of the slots 51 and the ends can be fixed to the bed using an arrangement of keys and suitable corners.
Examples of panels and slabs cast in the molds of the invention are given in Figures 40 to 43. Figure 44 shows a typical panel arrangement in
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construction of a building using elements of the invention.
Thus, by using the adjustable mold of the invention, it is possible to obtain construction panels which can form walls, floors and roofs from reinforced concrete or any other material. structural molding usually used. Low production costs are sufficient to obtain con. practically limitless figurations and tailies of panels based on modular dimensional multiples of 100 mm. The elements thus obtained allow a synthesis with rationalized traditional construction methods. They are dimensionally precise while being easy to handle and transport.
They facilitate the production of concepts using a computer, and allow the rapid installation of secondary construction elements at advantageous costs. The mold of the invention facilitates a standardized assembly method which allows a massive production of elements, as well as a supply according to catalog, at minimum costs. t) should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments and that many modifications can be made without departing from the scope of this patent.