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"ARMATURE METALLIQUE DANS L'ESPACE POUR OBJETS EN FORME DE PIAQUES OU DALLES, SPECIALEMENT DE PLAQUES EN BETON ARME"
Dans l'exécution de plaques en béton armé, spécialement de parois ou planchers en béton armé, qui.;sont exposées à des actions explosives puissantes, telles qu'elles se produisent en particulier lors d'une canonnade ou d'un bombardement, il est nécessaire de prévoir encore une armature additionnelle, outre l'armature statique normale. Il a notamment été constaté que les efforts résultant d'actions explosives, n'ont pas la même direction que les efforts bien connus de traction, torsion et cisaillement qui se produisent lors d'une charge statique normale.
Les efforts qui se produisent sous l'effet d'actions explosives, engendrent une onde de pression qui se propage à travers le béton, laquelle produit une sollicitation de la plaque par traction, transversalement au
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plan de la plaque, et a une tendance à faire éclater la plaque de telle façon que des parties, le plus souvent en forme de lentille, se détachent de la face opposée au point d'impact, par exemple d'une bombe. Une armature métallique capable d'absorber une telle charge de la plaque, qu'il convient de désigner par sollicitation dynamique, sera appelée dans la suite "armature dynamique', afin de mieux faire ressortir la différence avec les armatures statiques connues, qui peuvent absorber uniquement des efforts de traction, torsion et cisaillement.
Une telle armature dynamique doit s'étendre sur toute l'épaisseur de la plaque en béton armé et doit, lorsqu'il se produit des fissures dans le béton sous l'effet d'une action explosive, empêcher que la plaque de béton armé ne se désagrège ou qu'il ne s'en détache des parties. Une telle armature dynamique doit, en outre, être répartie aussi uniformément que possible dans le volume de la plaque, sur toute l'étendue de celle-ci. Jusqu'à présent, il n'a pas été possible de réaliser convenablement l'exécution d'une telle armature, spécialement à cause du fait qu'il se produisait un fouillis de barres de fer, qui était trop grand pour permettre le contrôle de la position exacte des diverses barres d'armature, tandis que les espaces entre les différentes barres étaient en général trop petits pour permettre le bétonnage de la plaque en béton armé.
On connait déjà des armatures statiques comportant des barres entrecroisées en forme de treillis. Des armatures de ce genre n'étaient toutefois appliquées qu'aux poutres et piliers en béton armé et étaient adaptés à cette application spéciale. Etant donné que ces poutres et supports connus s'étendent principalement en ligne droite, l'armature destinée à ces objets ne pouvait pas être utilisée telle quelle dans les plaques en béton armé, puisque de telles plaques exigent une armature dans l'espace, c'est-à-dire s'étendant dans tout leur volume.
En plus, les armatures connues étaient seulement destinées à supporter des efforts de traction,
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torsion ou cisaillement, tandis que des plaques en'béton armé, exposées aux actions explosives, sont soumises à une autre sollicitation, tel qu'il a déjà été signalé ci-dessus. Les armatures connues étaient, en substance, établies de telle façon que les différentes barres, qui formaient le treillis, étaient placées suivant la direction des forces statiques, donc de préférence parallèlement aux arêtes de la poutre ou du pilier. On a également essayé de placer de telles barres dans des plaques, mais il a été constaté que ces barres ne conviennent pas pour l'absorption d'efforts dynamiques de traction.
Il est également connu de disposer, aux faces supérieure et inférieure d'une plaque, des treillis parallèles au plan de la plaque, et de relier ces treillis entre eux par des barres pliées en zig-zag. De telles barres pouvaient bien absorber des sollicitations dynamiques, mais elles ne produisent toutefois pas une armature dans l'espace, qui convient pour des plaques en béton armé, exposées à des actions explosives. Pour la formation d'une armature dans l'espace pour des plaques en béton armé qui doivent résister à des bombardements, il est notamment indispensable que les différentes barres se trouvent à des distances approximativement égales les unes des autres suivant les trois dimensions du volume de la plaque.
Suivant l'invention, l'armature métallique dans l'espace pour objets en forme de plaque, qui sont exposés à des actions explosives, comporte des nattes en treillis ayant une largeur approximativement égale à l'épaisseur de la plaque devant être armée, qui sont agencées parallèlement à faible distance les unes des autres et sont maintenues par des liaisons transversales.
Selon l'invention, ces nattes en treillis sont agencées perpendiculairement au plan de la plaque ou inclinées sous un angle déterminé par rapport à celui-ci. Les nattes en treillis elles-mêmes sont constituées par des barres parallèles entre-elles, se croisant sous angle, qui sont reliées à des barres longitudinales, le long
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des côtés supérieur et inférieur des nattes en treillis. Suivant l'invention, l'inclinaison des nattes en treillis où des barres constituant celles-ci, peut être de 45 à 60 , resp. 135 à 120 , par rapport au plan de la plaque.
Les différentes barres formant les nattes en treillis peuvent être pliées en zig-zag et être placées de telle façon les unes à côté des autres et engagées les unes dans les autres, qu'on obtient les mêmes produits en forme de treillis dans les deux dimensions principales de la plaque. Il est avantageux que, à leurs extrémités, les barres formant les nattes en treillis, soient maintenues dans toute leur longueur, de manière qu'une natte en treillis plus longue puisse être formée à l'aide de plusieurs éléments de treillis.
Les diverses nattes en treillis sont, suivant l'invention, avantageusement reliées entre elles par des liaisons transversales inclinées par rapport au plan de la plaque en béton armé. Ces liaisons transversales sont réunies par accrochage aux différentes nattes en treillis, chaque barre étant avantageusement repliée à son extrémité inférieure, de façon à constituer un court crochet parallèle au plan de la plaque. Selon l'invention, les liaisons transversales sont agencées de façon à obtenir un deuxième système de nattes en treillis, croisant le premier système de nattes.
Suivant l'invention, les barres constituant les nattes peuvent également être ondulées et être décalées les unes par rapport aux autres, d'une manière appropriée quelconque. Les différentes barres sont utilement accrochées à des fils s'étendant parallèlement aux faces délimitant la plaque.
D'autres particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après avec référence aux dessins schématiques annexés qui montrent quelques exemples de réalisation d'une armature dans l'espace, conforme à l'invention et dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en plan d'un élément de treillis, vu dans la direction du plan de la plaque,
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Fig. 2 montre l'élément de treillis suivant Fig. l, vu d'en haut,
Fig. 3 montre la disposition de plusieurs éléments de treillis l'un derrière l'autre, en direction perpendiculaire à la direction du regard suivant Fig. 1,
Fig. 4 montre un organe de liaison pour réunir entre eux les éléments de treillis successifs,
Fig. 5 montre l'engagement l'un dans l'autre, de deux éléments de treillis se trouvant dans un même plan,
Fig.
6 montre une forme d'exécution, vue en direction des éléments de treillis, dans laquelle les éléments successifs sont réunis par des barres inclinées,
Fig. 7 montre une autre forme d'exécution de l'objet de l'invention, vue en direction des éléments de treillis, lesquels sont inclinés par rapport au plan de la plaque et réunis entre eux,
Fig. 8 montre la fabrication d'éléments de treillis à l'aide d'une barre pliée en zig-zag, vue en direction du plan de la plaque, perpendiculaire aux éléments de treillis,
Fig. 9 est une vue en projection parallèle oblique d'une armature dans l'espace, composée d'éléments de treillis suivant Fig. 8,
Fig. 10 montre une forme d'exécution d'une telle armature, qui est constituée d'un grand nombre de barres de fer décalées les unes par rapport aux autres,
Fig. 11 est une vue de face, et
Fig.
12 une vue oblique d'une armature en treillis, dans laquelle certains des jambages de barres pliées en zig-zag sont perpendiculaires au plan de la plaque,
Fig. 13 est une vue de face, et
Fig. 14 une vue oblique d'une armature dans l'espace comportant des barres de treillis pliées en M ou en W,
Fig. 15 montre une barre ondulée pour la formation de l'armature dans l'espace,
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Fig. 16 montre une disposition de barres en zig-zag, de telle manière que sous chaque angle dirigé vers le haut, d'une barre, se trouve un angle dirigé vers le bas, d'une barre agencée transversalement par rapport à la dite barre,
Fig. 17 et 18 montrent la formation d'une armature de telle façon que les diverses barres de treillis s'engagent par leurs dents, et notamment :
Fig. 17 une vue de face de l'armature, les barres de treillis étant accrochées les unes dans les autres, et
Fig. 18 l'armature après emboîtement par coulissement jusqu'à une largeur correspondant à l'épaisseur de la plaque.
Dans la forme d'exécution suivant Fig. 1 à 5, les treillis sont formés par deux bandes ou faisceaux de barres désignés par 1 et 2, qui, dans l'exemple illustré, forment entre eux un angle de 60 . Il va de soi que, suivant les conditions posées dans chaque cas particulier, on peut également choisir un angle plus grand ou plus petit que 60 . Comme il ressort de la Fig. 2, les barres de treillis parallèles entre elles se trouvent chaque fois dans un même plan, les barres étant, dans les points de croisement, reliés entre elles par soudure, ligature à l'aide de fil,ou d'une manière analogue. Les barres longitudinales 3 sont disposées parallèlement aux côtés longitudinaux de l'élément de treillis, à faible distance du bord du trellis, et sont également réunies d'une manière appropriée aux barres du treillis.
Afin de permettre l'assemblage de plusieurs de ces éléments de treillis sous la forme d'un long treillage ininterrompu, les barres aux extrémités du treillis sont, comme montré en Fig. 1, également conservées dans toute leur longueur au delà des noeuds du treillis.
La Fig. 5 montre les extrémités de deux éléments de treillis de ce genre, et il en ressort directement que, lorsque ces extrémités sont glissées l'une dans l'autre jusqu'à ce que la distance entre les deux noeuds 5 devienne égale à la distance entre les noeuds
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dans le corps du treillis, les deux treillis forment également aux raccords un treillage continu. Si nécessaire, les barres de treillis peuvent être réunies entre elles d'une manière appropriée, aux nouveaux'noeuds formés par suite de l'assemblage des deux parties de treillis.
La Fig. 3 montre la disposition des divers éléments de treillis l'un derrière l'autre. Afin de maintenir, lors de l'assemblage de l'armature dynamique, les distances correctes entre les divers treillis, il est avantageux de placer, sur le treillis monté en dernier lieu, des crochets 4, dont la Fig. 4 montre un modèle, et d'accrocher ceux-ci au treillis suivant.
Dans le cas où, comme cela se présente par exemple souvent dans des parois en béton armé, les plans des treillis sont horizontaux, les treillis peuvent être posés sur des barres de fer ou des profi- lés capables de les supporter, qui traversent le coffrage. Comme montré en Fig. 1, il est alors avantageux de disposer les barres de fer 6 de telle façon qu'une barre de fer se trouve au milieu de chaque élément de treillis et aussi à chaque raccordement de deux éléments de treillis. Dans le cas d'éléments de treillis plus longs, on peut, bien entendu, augmenter en proportion le nombre des barres de fer.
Les distances entre les barres de treillis, ainsi que les distances entre les éléments de treillis sont,.d'une part, choisies aussi faibles.que possible, mais, d'autre part, toutefois suffisamment grandes, en tenant compte de la grossaur des grains du béton, pour que tous les interstices soient sûrement remplis lors du bétonnage, les distances entre les treillis étant du même ordre de grandeur que les distances entre les barres de treillis.
Pour mettre en place les fers de montage ou fers d'arma- ture statiques, qui sont éventuellement nécessaires en plus de l'armature dynamique, on peut opérer avantageusement comme suit :
Au cours du montage des treillis, on passe d'une façon continue, une corde à travers les mailles de treillis dans lesquelles doit se trouver un fer d'armature statique ou un fer de montage, et, après
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achèvement de l'armature en treillis, on introduit le fer de montage ou le fer statique au moyen de cette corde.
Eventuellement, les plans des treillis peuvent être également courbes ou être pliés une ou plusieurs fois, à peu près de telle façon que dans la vue de face montrée en Fig. 3, les treillis apparaîtraient sous la forme de lignes en zig-zag.
Dans sa forme de réalisation suivant Fig. 6, l'armature dans l'espace comporte des nattes en treillis 7 qui peuvent être établies de la manière décrite avec référence aux Fig. 1 à 5. Ces nattes en trellis 7 sont réunies transversalement par les barres obliques 8 et 9, de manière à former, dans une certaine mesure, un deuxième treillage. On obtient donc ainsi les mêmes images d'un treillis à cases rhombiques, aussi bien en regardant perpendiculairement aux nattes en treillis 7 que dans la direction de celles-ci. Les barres transversales 8 et 9 traversent les mailles des treillis 7 perpendiculaires à la plaque, ces barres étant repliées à leurs extrémités supérieures 10 et accrochées, par les crochets ainsi formés, aux barres longitudinales 11.
Les extrémités inférieures 12 des barres 8 et 9 sont également repliées, notamment de telle façon qu'il se forme des crochets qui présentent un jambage parallèle au plan de la plaque. De telles extrémités repliées donnent lieu à une sécurité complémentaire contre le détachement de parties de la plaque, puisqu'elles assurent un ancrage particulièrement efficace du béton.
Dans la forme de réalisation suivant Fig. 7, les nattes en treillis 7, formées par les barres 1 et 2, sont placées.obliquement par rapport au plan de la plaque. Dans ce cas également, la réunion des nattes en direction transversale s'opère à l'aide de barres 13 passées obliquement à travers les mailles des divers treillis, mais, en raison de la position oblique des nattes mêmes, il est seulement nécessaire d' utiliser des barres 13 s'étendant suivant une seule direction oblique. Ces barres 13 sont, de la manière indiquée en Fig. 6, accrochées aux fers longitudinaux 11 par des extrémités en forme de crochet 14, tandis que les extrémités inférieures sont, de la même façon, repliées en 15, et s'appuient contre les fers
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longitudinaux inférieurs 11. Les plans délimitant la plaque devant être armée, sont indiqués en 16.
La liaison transversale des divers treillis peut aussi être effectuée à l'aide de crochets 4 accrochés aux treillis, de la manière illustrée en Fig. 3 et 4.
La disposition de barres obliques suivant Figs. 6 et 7, de manière à obtenir un deuxième système de nattes en treillis qui est perpendiculaire aux susdites nattes en treillis, présente par rapport à la forme de réalisation suivant Fig. 1 à 5, l'avantage qu'elle exige une moindre quantité de fer pour obtenir une armature équivalente des plaques en béton armé.
Dans la forme d'exécution d'une armature suivant les Fig. 8 à 18, on établit l'armature dans l'espace à l'aide de barres pliées en zig-zag qui sont agencées de différentes manières les unes dans les autres pour renforcer convenablement les zones de la plaque en béton, qui sont exposées au danger résultant d'actions explosives.
Dans la forme de réalisation suivant les Fig. 8 et 9, les barres pliées en zig-zag 17 et 18 sont disposées dans deux plans perpendiculaires entre eux. Ces barres sont engagées de telle façon les unes dans les autres qu'en-dessous des dents dirigées vers le haut, des barres s'étendant dans une direction, viennent se placer des dents dirigées vers le bas, des barres s'étendant dans l'autre direction. Les différentes barres qui constituent les treillis sont reliées d'une manière appropriée à des barres longitudinales 19, lesquelles s'étendent parallèlement au bord de la plaque, à faible distance de celui-ci, et suivant des directions parpendiculaires entre elles. La flèche 20, en Fig. 9, indique la direction de projection sous laquelle est considée l'armature dans l'espace.
Dans cette Fig., les différentes barres pliées en zig-zag sont agencées parallèlement les unes à côté des autres, de telle façon que les jambages inclinés se recouvrent. La position angulaire des jambages peut être déterminée d'une façon appropriée quelconque;
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il est, par exemple, utile de plier les barres sous la forme de triangles isocèles. Dans la disposition illustrée en Fig. 9, les éléments de treillis peuvent être établis séparément d'avance et être ensuite engagés les uns dans les autres suivant la direction des flèches 21 de Fig. 8.
La Fig. 10 montre une deuxième forme d'exécution d'une armature établie au moyen des éléments de treillis illustrés en Fig. 8.
Dans ce cas, la plaque en béton armé renferme sensiblement plus de fer que dans le mode de réalisation suivant Fig. 9. Comme montré en Fig. 10, les éléments de treillis 17, 18 sont placés parallèlement les uns derrière les autres, de telle façon que les dents dirigées vers le haut, d'un élément, recouvrent chaque fois les creux de l'élément de treillis parallèle adjacent. Le deuxième groupe de treillis est alors engagé de telle façon dans le premier groupe que le plan de chaque élément du deuxième groupe vienne se placer à mi-chemin entre les dents de treillis décalés les unes par rapport aux autres du premier groupe. Dans cette forme d'exécution, les jambages inclinés des deux groupes se touchent, aux points de croisement, chaque fois en leur milieu.
La Fig. 11 montre une variante de réalisation des éléments en forme de treillis ; dans ce cas, les jambages de chaque élément de treillis sont alternativement verticaux et inclinés, de sorte que toute la ligne en zig-zag affecte la forme d'une scie. Pour le montage de l'armature en treillis, ces éléments sont avantageusement agencés de telle façon que deux éléments successifs sont toujours dirigés en sens contraire, c'est-à-dire que, comme indiqué en Fig.
Il, la moitié des éléments de treillis parallèles entre eux occupe la position montrée en traits pleins, tandis que l'autre moitié des éléments occupe la position indiquée en traits interrompus.
La Fig. 12 montre le montage d'une armature en treillis à l'aide de tels éléments. Perpendiculairement au premier réseau d'éléments de treillis dirigés alternativement en sens contraire,
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on dispose un deuxième réseau des mêmes éléments qui sont également dirigés alternativement en sens contraire. Dans ce cas, les distances entre les plans des éléments parallèles entre eux correspondent de préférence aux distances entre les barres de treillis . verticales dans un élément, chaque barre verticale se trouvant alors au centre du carré formé par quatre barres verticales de l'autre réseau de treillis, tandis que les barres de treillis inclinées se touchent, dans les points de croisement, par leur milieu.
Un autre exemple d'exécution de l'objet de l'invention se trouve illustré aux Figs. 13 et 14; dans ce cas, chaque élément en forme de treillis est de nouveau formé par une barre pliée de telle manière que les jambages de la ligne en zig-zag soient en partie perpendiculaires et en partie inclinés, notamment de telle façon que les tronçons de l'élément en forme de treillis affectent alternativement la forme d'un M et d'un W. Comme montré en Fig. 14, ces éléments de treillis sont agencés de telle manière que, dans chaque groupe les barres verticales se recouvrent et que les tronçons en forme de M et de W soient décalés les unspar rapport aux autres.
Le deuxième groupe d'éléments en forme de treillis est, comme montré en Fig. 14, de nouveau engagé dans le premier groupe, aux endroits marqués par les flèches 21 en Fig.
13, de telle façon que, dans le deuxième groupe également, les barres verticales se recouvrent et les tronçons en forme de M et de W alternent, tandis que les barres inclinées se touchent de nouveau en leur milieu.
Il ressort de la Fig. 15 que les barres formant les nattes en treillis ne doivent pas être nécessairement pliées à angles vifs, mais que ces barres peuvent aussi 'être ondulées. Aux endroits de pliage, cette ligne ondulée peut présenter un rayon de courbure plus ou moins grand, en évitant ainsi spécialement une sollicitation exagérée du béton ensuite de la pression autour des creux.
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L'objet de l'invention suivant les Fig. 8 à 15 est d'une application particulièrement avantageuse dans des plaques en béton armé de faible épaisseur, où l'emploi des formes d'exécution décrites précédemment aurait l'inconvénient de présenter une trop faible grandeur de maille des éléments de treillis. Les barres longitudinales 19 servent en même temps d'armature statique. Si nécessaire, l'armature statique peut encore être complétée par des barres longitudinales supplémentaires passées à travers l'armature finie établie conformément à la présente invention.
Une autre armature dynamique dans l'espace, pour des plaques en béton armé d'épaisseur relativement faible, est montrée aux Fig. 16 à 18, cette armature étant également constituée de treillis formés de barres pliées en zig-zag. Les différentes barres sont alors agencées de telle façon que sous chaque dent dirigée vers le haut, d'une barre s'étendant dans une direction, vient se placer une dent dirigée vers le bas d'une barre s'étendant en direction transversale. De cette manière il devient possible d'établir une armature en suspendant l'un des faisceaux croisés au-dessus de l'espace que l'armature doit occuper, tandis que les autres faisceaux transversaux sont accrochés au premier faisceau ou placés en-dessous de celui-ci, le premier faisceau étant alors abaissé afin d'obtenir un engagement convenable des barres.
Suivant Fig. 16, les différentes barres pliées en zig-zag 17 ou les différentes barres 18 sont décalées l'une par rapport à l'autre d'une demi-largeur de dent. A chaque coin supérieur d'une barre d'un faisceau se trouve ainsi un coin inférieur d'une barre d'un faisceau transversal, de sorte que chaque barre se trouve alternativement au-dessus et en-dessous des barres des faisceaux transversaux, sans que deux barres se touchent en un point quelconque.
Comme montré en Fig. 18, l'armature peut être établie en suspendant d'abord les barres du faisceau 17 au-dessus de l'espace
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que doit occuper l'armature finie. Les barres pliées en zig-zag du faisceau 18 sont alors accrochées par leurs coins supérieurs dans les coins inférieurs du faisceau 17; ensuite les barres du faisceau 22 sont disposées parallèlement aux barres dû faisceau 17, dans les intervalles entre les dents du faisceau 18, et finalement les barres du faisceau 23 sont glissées perpendiculairement au faisceau 17 suspendu en premier lieu, dans les intervalles de forme rhombique entre les barres 17 et 18.
Etant donné que le faisceau 17 se trouve à une distance correspondant approximativement à sa propre hauteur au-dessus des autres barres, il existe entre les barres 17 et 22, comme on le remarque dans la case à. l'extrême droite de la Fig. 18, assez de place pour introduire les barres 23 en les glissant en direction longitudinale. On obtient un montage particulièrement simple de l'armature lorsque, comme montré en Fig. 17, toutes les barres sont suspendues les unes aux autres.
Dans ce procédé de montage on suspend d'abord le faisceau de barres 17 à des dispositifs appropriés, on suspend ensuite les barres 18 par leurs coins supérieurs dans les coins inférieurs du faisceau 17, ensuite les barres 22 par leurs coins supérieurs dans les coins inférieurs des barres 18 et enfin les barres 23 par leurs coins supérieurs dans les coins inférieurs des barres 22. L'espace entre les barres 17 et 22, qui est, en ce cas encore plus grand que l'espace entre les barres 17 et 22 dans la réalisation illustrée en Fig. 18, suffit aussi amplement pour permettre de glisser les barres 23 entre les barres 17 et 22, même dans le cas d'éléments en zig-zag de très grande longueur. Après achèvement du système de treillis dans l'espace, les barres 18 sont abaissées de manière à obtenir la disposition montrée en Figo 16.
Il va de soi qà'en lieu et place des barres pliées en zig-zag, on peut également utiliser des barres pliées suivant une ligne ondulée pour l'exécution de l'armature dynamique suivant l'invention.
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Si nécessaire, on peut encore passer, à travers l'armature finie, des barres droites longitudinales et transversales, servant d'armature statique.
L'objet de l'invention peut aussi êtte appliqué avec grand avantage dans les plaques en béton armé qui sont placées, comme plaques protectrices d'épaisseur relativement faible, sur des toits ou couvertures. Avantageusement, ces plaques sont fabriquées mécaniquement sous la forme de dalles séparées de grandeur telle qu'elles soient faciles à transporter et à manipuler. Les fers d'armature dynamique font saillie aux bords de ces dalles, sur une longueur telle que les dalles puissent être disposées les unes à côté des autres, avec un intervalle convenable et que les fers d'armature faisant saillie puissent être réunis les uns aux autres, l'armature pouvant éventuellement être complétée par l'introduction de fers pliés en zig-zag supplémentaires dans le dit intervalle, les divers intervalles étant ensuite remplis de béton.
L'armature dans l'espace suivant l'invention est non seulement applicable aux plaques horizontales, mais aussi aux parois verticales. Outre les plaques planes, on peut également pourvoir des plaques courbes d'une armature suivant l'invention. Dans le cas de parois verticales, les diverses nattes en treillis sont disposées horizontalement et les nattes en treillis transversales sont placées verticalement. Il est également possible d'agencer les nattes en treillis sous un certain angle les unes par rapport aux autres. Dans le cas de plaques courbes, les diverses nattes en treillis sont pliées conforémment à la courbure.
Pour l'armature d'objets coniques, les distances entre les diverses nattes en treillis sont diminuées, conformément à la cônicité, vers la pointe du cône, de sorte que l'armature suivant l'invention donne également lieu à un progrès technique appréciable dans ces cas d'application spéciaux.
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"METAL REINFORCEMENT IN THE SPACE FOR OBJECTS IN THE FORM OF PLATES OR SLABS, ESPECIALLY OF REINFORCED CONCRETE PLATES"
In the execution of reinforced concrete slabs, especially of reinforced concrete walls or floors, which.; Are exposed to powerful explosive actions, such as occur in particular during a cannonade or bombardment, it is It is necessary to provide an additional reinforcement, besides the normal static reinforcement. It has in particular been observed that the forces resulting from explosive actions do not have the same direction as the well-known forces of traction, torsion and shear which occur during a normal static load.
The forces produced under the effect of explosive actions generate a pressure wave which propagates through the concrete, which produces a stress on the plate by traction, transversely to the
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plane of the plate, and has a tendency to burst the plate in such a way that parts, most often lens-shaped, detach from the face opposite the point of impact, for example from a bomb. A metal frame capable of absorbing such a load from the plate, which should be designated by dynamic stress, will be called in the following "dynamic frame", in order to better highlight the difference with the known static frames, which can absorb only tensile, torsional and shear forces.
Such dynamic reinforcement must extend over the entire thickness of the reinforced concrete plate and must, when cracks occur in the concrete under the effect of an explosive action, prevent the reinforced concrete plate. disintegrate or become detached from its parts. Such a dynamic reinforcement must, moreover, be distributed as uniformly as possible in the volume of the plate, over the entire extent thereof. Until now, it has not been possible to properly carry out such a reinforcement, especially due to the fact that there was a clutter of iron bars, which was too large to allow the control of. the exact position of the various reinforcing bars, while the spaces between the various bars were generally too small to allow concreting of the reinforced concrete plate.
There are already known static reinforcements comprising intersecting bars in the form of a lattice. However, such reinforcement was only applied to reinforced concrete beams and pillars and was suitable for this special application. Since these known beams and supports extend mainly in a straight line, the reinforcement intended for these objects could not be used as such in the reinforced concrete plates, since such plates require reinforcement in space, c that is to say extending throughout their volume.
In addition, the known reinforcements were only intended to withstand tensile forces,
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torsion or shear, while reinforced concrete plates exposed to explosive actions are subjected to another stress, as already pointed out above. The known reinforcements were, in substance, established in such a way that the various bars, which formed the trellis, were placed in the direction of the static forces, therefore preferably parallel to the edges of the beam or the pillar. It has also been tried to place such bars in plates, but it has been found that these bars are not suitable for absorbing dynamic tensile forces.
It is also known to have, on the upper and lower faces of a plate, lattices parallel to the plane of the plate, and to connect these lattices to each other by bars folded in a zig-zag fashion. Such bars could well absorb dynamic stresses, but they do not however produce a reinforcement in space, which is suitable for reinforced concrete plates, exposed to explosive actions. For the formation of a reinforcement in space for reinforced concrete plates which must resist bombardment, it is in particular essential that the various bars are at approximately equal distances from each other according to the three dimensions of the volume of the plaque.
According to the invention, the metal framework in the space for plate-shaped objects, which are exposed to explosive actions, comprises mesh mats having a width approximately equal to the thickness of the plate to be reinforced, which are arranged in parallel at a short distance from each other and are held by transverse links.
According to the invention, these lattice mats are arranged perpendicular to the plane of the plate or inclined at a determined angle relative thereto. The lattice mats themselves are formed by bars parallel to each other, crossing at an angle, which are connected to longitudinal bars, along
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of the upper and lower sides of the lattice mats. According to the invention, the inclination of the lattice mats or of the bars constituting them may be from 45 to 60, resp. 135 to 120, relative to the plane of the plate.
The different bars forming the lattice mats can be folded in a zig-zag fashion and be placed in such a way next to each other and engaged with each other, that the same lattice-shaped products are obtained in both dimensions. main plate. It is advantageous that, at their ends, the bars forming the lattice mats, are held in their entire length, so that a longer lattice mat can be formed using several lattice elements.
The various lattice mats are, according to the invention, advantageously interconnected by transverse links inclined relative to the plane of the reinforced concrete plate. These transverse links are joined by hooking to the various lattice mats, each bar being advantageously folded at its lower end, so as to constitute a short hook parallel to the plane of the plate. According to the invention, the transverse links are arranged so as to obtain a second system of lattice mats, crossing the first system of mats.
According to the invention, the bars constituting the mats can also be corrugated and be offset with respect to each other, in any suitable manner. The different bars are usefully attached to wires extending parallel to the faces delimiting the plate.
Other features of the invention will emerge from the description given below with reference to the appended schematic drawings which show some examples of the embodiment of a reinforcement in space, in accordance with the invention and in which:
Fig. 1 is a plan view of a lattice element, seen in the direction of the plane of the plate,
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Fig. 2 shows the truss element according to Fig. l, seen from above,
Fig. 3 shows the arrangement of several lattice elements one behind the other, in a direction perpendicular to the direction of viewing according to FIG. 1,
Fig. 4 shows a connecting member for bringing together the successive trellis elements,
Fig. 5 shows the engagement one in the other, of two elements of trellis being in the same plane,
Fig.
6 shows an embodiment, seen in the direction of the trellis elements, in which the successive elements are joined by inclined bars,
Fig. 7 shows another embodiment of the object of the invention, seen in the direction of the lattice elements, which are inclined with respect to the plane of the plate and joined together,
Fig. 8 shows the fabrication of lattice elements using a bar bent in a zig-zag, seen in the direction of the plane of the plate, perpendicular to the lattice elements,
Fig. 9 is a view in oblique parallel projection of a frame in space, composed of lattice elements according to FIG. 8,
Fig. 10 shows an embodiment of such a frame, which consists of a large number of iron bars offset from each other,
Fig. 11 is a front view, and
Fig.
12 an oblique view of a lattice reinforcement, in which some of the jambs of bars folded in a zig-zag are perpendicular to the plane of the plate,
Fig. 13 is a front view, and
Fig. 14 an oblique view of a reinforcement in space comprising truss bars bent in M or W,
Fig. 15 shows a corrugated bar for the formation of the reinforcement in space,
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Fig. 16 shows a zig-zag arrangement of bars, such that at each upwardly directed angle of a bar there is a downwardly directed angle of a bar arranged transversely to said bar,
Fig. 17 and 18 show the formation of a reinforcement in such a way that the various lattice bars engage with their teeth, and in particular:
Fig. 17 a front view of the reinforcement with the mesh bars hooked into each other, and
Fig. 18 the frame after fitting by sliding to a width corresponding to the thickness of the plate.
In the embodiment according to FIG. 1 to 5, the trellises are formed by two bands or bundles of bars designated by 1 and 2, which, in the example illustrated, form an angle of 60 between them. It goes without saying that, depending on the conditions set in each particular case, it is also possible to choose an angle greater or less than 60. As can be seen from FIG. 2, the truss bars parallel to each other are each time in the same plane, the bars being, in the crossing points, connected to each other by welding, ligature with wire, or in a similar manner. The longitudinal bars 3 are arranged parallel to the longitudinal sides of the lattice element, a short distance from the edge of the lattice, and are also suitably joined to the bars of the lattice.
In order to allow the assembly of several of these trellis elements in the form of a long unbroken trellis, the bars at the ends of the trellis are, as shown in Fig. 1, also preserved in their entire length beyond the nodes of the trellis.
Fig. 5 shows the ends of two such trellis elements, and it is directly apparent that when these ends are slid into each other until the distance between the two nodes 5 becomes equal to the distance between the knots
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in the body of the trellis, the two trellises also form a continuous trellis at the connections. If necessary, the mesh bars can be joined together in a suitable manner, at the new nodes formed as a result of the joining of the two mesh parts.
Fig. 3 shows the arrangement of the various lattice elements one behind the other. In order to maintain, during the assembly of the dynamic reinforcement, the correct distances between the various lattices, it is advantageous to place, on the lattice last mounted, hooks 4, of which FIG. 4 shows a model, and hang these on the following trellis.
In the event that, as is often the case in reinforced concrete walls, for example, the planes of the trellises are horizontal, the trellises can be laid on iron bars or profiles capable of supporting them, which pass through the formwork. . As shown in Fig. 1, it is then advantageous to arrange the iron bars 6 such that an iron bar is located in the middle of each truss element and also at each connection of two trellis elements. In the case of longer trellis elements, it is of course possible to increase the number of iron bars proportionately.
The distances between the truss bars, as well as the distances between the truss elements are, on the one hand, chosen as small as possible, but, on the other hand, however sufficiently large, taking into account the size of the trellis. concrete grains, so that all the gaps are surely filled during concreting, the distances between the trusses being of the same order of magnitude as the distances between the truss bars.
To install the mounting bars or static reinforcing bars, which may be necessary in addition to the dynamic reinforcement, the following can be advantageously carried out:
During the assembly of the trellises, one passes in a continuous way, a cord through the meshes of the trellis in which must be a static reinforcing iron or an assembly iron, and, after
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completion of the trellis reinforcement, the mounting iron or static iron is introduced by means of this cord.
Optionally, the planes of the trellises may also be curved or be folded one or more times, roughly such that in the front view shown in FIG. 3, the lattices would appear as zig-zag lines.
In its embodiment according to FIG. 6, the reinforcement in space comprises lattice mats 7 which can be established in the manner described with reference to Figs. 1 to 5. These lattice mats 7 are joined together transversely by the oblique bars 8 and 9, so as to form, to a certain extent, a second latticework. The same images of a trellis with rhombic boxes are thus obtained, both by looking perpendicularly to the trellis mats 7 and in the direction thereof. The transverse bars 8 and 9 pass through the meshes of the trellises 7 perpendicular to the plate, these bars being folded at their upper ends 10 and hooked, by the hooks thus formed, to the longitudinal bars 11.
The lower ends 12 of the bars 8 and 9 are also folded over, in particular in such a way that hooks are formed which have a leg parallel to the plane of the plate. Such folded ends give rise to additional security against the detachment of parts of the plate, since they provide particularly effective anchoring of the concrete.
In the embodiment according to FIG. 7, the lattice mats 7, formed by the bars 1 and 2, are placed obliquely with respect to the plane of the plate. In this case also, the joining of the mats in the transverse direction takes place by means of bars 13 passed obliquely through the meshes of the various lattices, but, due to the oblique position of the mats themselves, it is only necessary to use bars 13 extending in a single oblique direction. These bars 13 are, as shown in FIG. 6, hooked to the longitudinal bars 11 by hook-shaped ends 14, while the lower ends are, in the same way, folded in 15, and rest against the bars
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lower longitudinal sections 11. The planes delimiting the plate to be reinforced are indicated at 16.
The transverse connection of the various trellises can also be effected by means of hooks 4 attached to the trellises, as illustrated in FIG. 3 and 4.
The arrangement of slashes according to Figs. 6 and 7, so as to obtain a second system of lattice mats which is perpendicular to the aforesaid lattice mats, present with respect to the embodiment according to FIG. 1 to 5, the advantage that it requires a smaller quantity of iron to obtain an equivalent reinforcement of the reinforced concrete plates.
In the embodiment of a reinforcement according to FIGS. 8 to 18, the reinforcement is established in space with the help of bars folded in a zig-zag which are arranged in different ways one inside the other to suitably reinforce the areas of the concrete plate, which are exposed to the danger resulting from explosive actions.
In the embodiment according to Figs. 8 and 9, the bars bent in zig-zag 17 and 18 are arranged in two planes perpendicular to each other. These bars are engaged in such a way that, below the teeth directed upwards, bars extending in one direction, are placed teeth directed downwards, bars extending in the direction. other direction. The various bars which constitute the trellises are connected in an appropriate manner to longitudinal bars 19, which extend parallel to the edge of the plate, at a short distance from the latter, and in directions parallel to each other. The arrow 20, in FIG. 9, indicates the direction of projection under which the reinforcement is considered in space.
In this Fig., The different bars folded in a zig-zag are arranged parallel to each other, so that the inclined legs overlap. The angular position of the legs can be determined in any suitable way;
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it is, for example, useful to bend the bars in the form of isosceles triangles. In the arrangement illustrated in FIG. 9, the mesh elements can be set separately in advance and then be engaged with each other in the direction of the arrows 21 of FIG. 8.
Fig. 10 shows a second embodiment of a reinforcement established by means of the mesh elements illustrated in FIG. 8.
In this case, the reinforced concrete plate contains significantly more iron than in the embodiment according to FIG. 9. As shown in FIG. 10, the mesh elements 17, 18 are placed parallel to one another, so that the upwardly directed teeth of one element each overlap the recesses of the adjacent parallel mesh element. The second group of lattices is then engaged in such a way in the first group that the plane of each element of the second group comes to be placed halfway between the teeth of the lattice offset with respect to each other of the first group. In this embodiment, the inclined legs of the two groups touch each other, at the crossing points, each time in their middle.
Fig. 11 shows an alternative embodiment of the elements in the form of a lattice; in this case, the jambs of each truss element are alternately vertical and inclined, so that the entire zig-zag line has the shape of a saw. For mounting the lattice reinforcement, these elements are advantageously arranged such that two successive elements are always directed in the opposite direction, that is to say that, as indicated in FIG.
II, half of the truss elements parallel to each other occupy the position shown in solid lines, while the other half of the elements occupy the position shown in broken lines.
Fig. 12 shows the assembly of a lattice reinforcement using such elements. Perpendicular to the first network of lattice elements directed alternately in opposite directions,
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there is a second network of the same elements which are also directed alternately in the opposite direction. In this case, the distances between the planes of the mutually parallel elements preferably correspond to the distances between the truss bars. vertical in an element, each vertical bar then being at the center of the square formed by four vertical bars of the other lattice network, while the inclined lattice bars touch each other, in the crossing points, by their middle.
Another exemplary embodiment of the object of the invention is illustrated in FIGS. 13 and 14; in this case, each lattice-shaped element is again formed by a folded bar such that the legs of the zig-zag line are partly perpendicular and partly inclined, in particular such that the sections of the lattice-shaped element alternately affect the shape of an M and a W. As shown in Fig. 14, these trellis elements are arranged in such a way that in each group the vertical bars overlap and that the M-shaped and W-shaped sections are offset from each other.
The second group of lattice-shaped elements is, as shown in Fig. 14, again engaged in the first group, at the places marked by the arrows 21 in FIG.
13, so that also in the second group, the vertical bars overlap and the M-shaped and W-shaped sections alternate, while the inclined bars touch each other again in their middle.
It emerges from FIG. 15 that the bars forming the mesh mats need not necessarily be bent at sharp angles, but that these bars may also be corrugated. At the places of bending, this corrugated line can have a greater or lesser radius of curvature, thus especially avoiding an exaggerated stress on the concrete and then the pressure around the hollows.
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The object of the invention according to FIGS. 8 to 15 is of a particularly advantageous application in reinforced concrete plates of small thickness, where the use of the embodiments described above would have the drawback of having too small a mesh size of the lattice elements. The longitudinal bars 19 serve at the same time as a static reinforcement. If necessary, the static reinforcement can be further supplemented with additional longitudinal bars passed through the finished reinforcement established in accordance with the present invention.
Another dynamic reinforcement in space, for reinforced concrete plates of relatively small thickness, is shown in Figs. 16 to 18, this reinforcement also consisting of a lattice formed by bars folded in a zig-zag fashion. The different bars are then arranged in such a way that under each tooth directed upwards, of a bar extending in one direction, there is placed a tooth directed downwards of a bar extending in the transverse direction. In this way it becomes possible to establish a reinforcement by suspending one of the crossed beams above the space that the reinforcement is to occupy, while the other transverse beams are hooked to the first beam or placed below it. the latter, the first beam then being lowered in order to obtain a suitable engagement of the bars.
According to Fig. 16, the different bars folded in a zig-zag 17 or the different bars 18 are offset with respect to each other by half a tooth width. At each upper corner of a bar of a bundle there is thus a lower corner of a bar of a transverse bundle, so that each bar is alternately above and below the bars of the transverse bundles, without that two bars touch at any point.
As shown in Fig. 18, the reinforcement can be established by first suspending the bars of the beam 17 above the gap
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that must occupy the finished reinforcement. The zig-zag folded bars of beam 18 are then hooked by their upper corners to the lower corners of beam 17; then the bars of the beam 22 are arranged parallel to the bars of the beam 17, in the gaps between the teeth of the beam 18, and finally the bars of the beam 23 are slid perpendicular to the beam 17 suspended first, in the rhombic shaped intervals between bars 17 and 18.
Since the beam 17 is at a distance corresponding approximately to its own height above the other bars, it exists between the bars 17 and 22, as can be seen in box to. the extreme right of FIG. 18, enough room to introduce the bars 23 by sliding them in the longitudinal direction. A particularly simple assembly of the frame is obtained when, as shown in FIG. 17, all bars are suspended from each other.
In this assembly process, the bundle of bars 17 is first suspended from suitable devices, then the bars 18 are suspended by their upper corners in the lower corners of the bundle 17, then the bars 22 by their upper corners in the lower corners. bars 18 and finally the bars 23 by their upper corners in the lower corners of the bars 22. The space between the bars 17 and 22, which is, in this case even greater than the space between the bars 17 and 22 in the embodiment illustrated in FIG. 18, also amply sufficient to allow the bars 23 to slide between the bars 17 and 22, even in the case of zig-zag elements of very great length. After completion of the lattice system in space, the bars 18 are lowered so as to obtain the arrangement shown in Figo 16.
It goes without saying that instead of bars folded in a zig-zag fashion, bars bent along a wavy line can also be used for the execution of the dynamic reinforcement according to the invention.
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If necessary, one can still pass, through the finished reinforcement, straight longitudinal and transverse bars, serving as static reinforcement.
The object of the invention can also be applied with great advantage in reinforced concrete plates which are placed, as protective plates of relatively low thickness, on roofs or roofs. Advantageously, these plates are manufactured mechanically in the form of separate slabs of a size such that they are easy to transport and to handle. The dynamic reinforcing bars protrude from the edges of these slabs, to a length such that the slabs can be arranged next to each other, with a suitable gap, and the protruding reinforcing bars can be joined together. others, the reinforcement possibly being supplemented by the introduction of additional bars folded in zig-zag in the said interval, the various intervals then being filled with concrete.
The reinforcement in space according to the invention is not only applicable to horizontal plates, but also to vertical walls. In addition to the flat plates, it is also possible to provide curved plates with a reinforcement according to the invention. In the case of vertical walls, the various mesh mats are arranged horizontally and the transverse mesh mats are placed vertically. It is also possible to arrange the lattice mats at an angle to each other. In the case of curved plates, the various lattice mats are folded according to the curvature.
For the reinforcement of conical objects, the distances between the various lattice mats are reduced, in accordance with the conicity, towards the tip of the cone, so that the reinforcement according to the invention also gives rise to appreciable technical progress in these special application cases.