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BREVET D'INVENTION Perfectionnements à ou concernant des ouvrages
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--------------------------------------------- 1moulés sur place ou moulés d'avance en béton v -------------------------------------------- ou matière similaire à armer.
Cette invention concerne les ouvrages moulés sur place ou d'avance en béton ou matière similaire, comprenant un tendeur en métal ou analogue.
Jusqu'ici, dans les constructions en béton, réalisées sur place ou moulées d'avance, le tendeur a généralement été entièrement enrobé comme armature dans le béton. Par exemple, lorsqu' on moule sur place ou qu'on moule d'avance des poutres, parois, planchers et similaires en béton ou matière similaire, il est
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de pratique cour.:.nte de disposer le béton de telle manière qu'il ne forme pas seulement l'élément compresseur de l'ouvrage, mais qu'il se prolonge à travers "l'axe neutre", généralement en forme d'âme; pour constituer une partie essentielle de l'ouvrage.
Une fonction du béton ou matière similaire (indiquée ci-après par "béton") comme partie de l'ouvrage, est de fixer et de placer l'armature et d'assurer la rigidité à cette partie de l'ouvrage, l'armature de tension s'employant substantiellement
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comme tendeurs. Une deuxième fonction, secondaire, du béton, est deprotéger l'armature contre lacorrosion, En r@ison de sa premiers fonction,le revêtement en béton doit 'être suffisamment épais autour de l'armature des éléments d'Orne et tendeurs, au moins poux assurer un complet revêtement.
Par conséquent, et pour d'autres raisons, telles que la simplicité de la fabrication, ordinairement lebéton aux endroitsde l'Orne etdestendeurs a la même largeur et, par suite, une section transversale substantiellement rectangulaire.
Comme le principe technique dont il s'agit ici prévoit que l'effet utile relatif des fibres en tension ou compression dans n'importe quellesection d'une poutre ou planche varie comme le carre dela distance des fibres detension et compression relatives à l'axe neutre, il est évident qu'une poutre ou planche de section rectangulaire est de peu d'effet utile en tant que support, vu que 1,ce. majeure quantité de matière comrenant ce support est relativement près de l'axe neutre, et par conséquent n'agit pas pro-portionnellerent comme facteur de sup- port .
Cela paraît encore plus à, l'évidence dans le cas de pièces en béton n'ayant pratiquement aucune valeur en tension.
Par exemple, dans une poutre en béton rectangulaire de 50 ctms de haut sur 25 ctms de larpe, les 5 centimètres supérieurs de section à travers la largeur de 25 ctms présenteront une con-trainte de compression à 340 kgrs par 2,5 ctms carres, suffisante cour supporter une charge donnée, pourvu qu'une contrainte de tension appropriée se présente également dans la partie inférieure de la section. Le restant de 90% de béton dans cette poutre m'a plus aucune valeur cornue facteur de support, mais retient simplement le métal tendeur dans sa position requise d'effet utile par rapport à l'axe neutre.
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Le poids excessif de 90% de béton est un poids relativement "mort" et demande pour le supporter un supplément de métal de tension et de valeur de compression ,tout en augmentant la section, tant des zones de compression que des tendeurs nécessaires.
Des conditions analogues s'appliquent aux planches de planchers et de toitures at aux murs de soutènement.
Il a été toutefois proposé de placer, dans les constructions de planchers et de toits en béton armé, des plaques en béton moulé d'avance sur des poutres en treillis ayant une tête consistant en une armature métallique et un remplissage en béton renfermant cette armature, ou alternativement de mouler ces plaques directement autour des brides supérieures des poutres, ces plaques étant elles-mêmes munies d'une armature métallique supplémentaire et une telle construction met en pratique le susdit principe technique.
L'objet de la présente invention. est une armature perfectionnée pour poutres ou constructions moulées à l'endroit même et poutres perfectionnées ou constructions moulées à l'endroit même, incorporant cette armature, toutes mettant en application le susdit principe.
Conformément à l'invention, une armature perfectionnée pour ouvrages en béton ou similaires, comprenant un assemblage en forme de poutre en treillis, d'éléments de compression, d'âme et de tendeurs, est caractérisée par le fait que la dite compression est adaptée pour former le coffrage d'une couche complémentaire de compression de béton.
L'armature perfectionnée peut encore se caractériser par le fait que l.e dit élément de compression est placé intermédiairement sur la hauteur des éléments d'âme, de telle sorte que la partie supérieure de cet élément d'âme est adaptée pour se caler dans une couche complément-aire de compresion de béton, pour laquelle l'élément compresseur de l'armature est approprié pour former coffrage; ou par le fait que le dit élément d'âme comprend une barre en zigzag , dont les coudes supérieurs se prolongent
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à travers l'élément compresseur de façon à. se caler dans une couche complémentairede compression de bâton , pour laquelle l'élément compresseur de l'armature est approprié pour former coffrage;
ou par le fait qve les éléments compresseurs d'assemblages avoisinants sont appropriés pour supporter des éléments intermédiaires en forme de fermeture; ov par le fait que l'élément compresseur est en forme de U; ou par le fait qu'il incorpore un prolongement métallique au ou au-dessus du niveau de l'élément compresseur et approprié pour fonctionner en qualit-- de prolongement cantilever de l'assem- blage, le dit prolongement étant réglable en longueur par un mouvement de coupe ou de prolongement relatif en vue de régler la longueur totale de l'assemblage.
L'invention comprend également des ouvrages en béton ou similaires incorpor nt la ditearmature. l'armature préfabriquée est de préférence en métal,' bien qu'elle puisse 'être en une autre matière appropriée ...L'arma- ture préfabriquée peut être réalisée en longueurs courantes avec des prolongements à chaque bout fixés par soudure ou autres moyens convenables à l'élément tendeur coudé, et parallèles à, celui-ci, mais près du sommet de l'élément d'âme auquel ils seront aussi fixement assujettis, l'objet étant d'avoir des longueurs courantes d'armatures en forme de poutre avec extrémités cantilever dont la longueur peut , au besoin, 'âtre diminuée,
en vue de satis@aire aux nécessités normales sans avoir recours à aucune modification dans l'uvrage principal ou en forme de poutre. On peut ajouter une armature supplémentaire pour le béton afin d'obtenir une plus grande résistance lors de l'expédition et de la manutention.
lorsque dans la construction d'éléments préfabriqués combinés de tension et d'âme, comme décrits, les mêmes sont réali- sées avec des espaces ajourés, comme dans une ferme, ces ouvertures se révéleront extrêmement avantageuses pour le passage de tuyaux, tubes, conduites et similaires, généralement employés dans la construction, et ces tuyaux,tubes, conc,uites et similaires peuvent 'être dissimulés sans avoir recours à. un plafond suspendu supplémen-
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taire, comme par exemple par le placement d'un faux-plafond, qu'on peut fixer directement à la semelle de tension du bloc complet.
Ce faux-plafond peut être un panneau en fibres ou similaires ou en plâtre concret, ou matière similaire, et est plâtré sur des lattes métalliques fixées aux semelles de tension infé-- @ rieures, ce qui préserve du feu les parties métalliques autrement exposas et réduit au minimum les effets de la corrosion.
Dans le cas du bloc moulé d'avance, le béton peut dépasser suffisamment le sommet pour permettre la réalisation d'un plancher ou toit complet en plaçant ces blocs l'un à côté de l'autre. Alternativement, le béton peut se fabriquer en sections relativement étroites, de telle sorte que ces blocs se placent à intervalles avec des espaces entre eux; du béton supplémentaire peut s'ajouter pour remplir les espaces libres et former ainsi une planche complète, fixement liée à la semelle supérieure en béton.
Dans les dessins ci-annexés:
La figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'un plancher construit à l'endroit même conformément à un exemple de l'invention.
La figure 2 est unevue perspective montrant une extrémité de l'armature métallique préfabriquée de la figure 1.
.La figure 3 est une vue perspective d'une extrémité d'un élément de coffrage répartiteur ou supplémentaire , représenté à la figure 1.
La figure 4 est une vue perspective de détail d'une plaque de fermeture utilisable dans la construction de l'arma- ture représentée à la figure 2.
La figure 5 représenteune extrémité d'une variante d'armature métallique préfabriquée conformément à l'invention.
.Les figures 6 et 7 montrent d'autres variantes d'armatures métalliques préfabriquées.
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La figure 8 montre une extrémité d'un exemple d'une poutre en béton armé moulée d'avance et réalisée conformément à cette invention.
La figure 9 montre une extrémité d'un autre exemple 6'une poutre en béton armé moulée d'avance et réalisée conformément à l'invention,
Comme le montrent les figures 1, 2 et 3, le béton 20 d'un plancher est moulé sur place sur une armature métallique comprenant une combinaison d'un élément d'Orne 21 et de tendeurs 22 a et 22 b ,qui sont supportés par des moyens de coffrage , comprenant des profils métalliqv.es en U 23, attachés aux éléments d'âme et.aux tendeurs,et des U de coffrageintermédiaires 24.
l'élémentd'âme 21 a une forme en zigzag, ses bouts supérieur se prolongent dans des encoches dans le profil U 23 de telle fa- çon qu'ils sont enrobés dans le béton, auquel ils sont attachés par tous moyens appropriés, tels que la plaque à encoche 25 (voir figure 4), qu'on peut glisser en position au-dessus ou à l'intérieur du profil U et fixer par soudure. Les bouts inférieurs des éléments d'âme se trouvent entre les tendeurs et sont soudés à ceux-ci. le coffrage intermédiaire 24 est tenu en place par des clavettes ou cales aporopriées 24 a; placées dans des encoches coincidentes 23 b et 24 b respectivement dans les U 23 et24.
-Les bouts des U 23 sont raidis par des pièces d'extré- mité 28 a, plus épaisses pour pouvoir mieux résister à 1 effort de cisaillement et les bouts des éléments d'âme et des tendeurs sont soudés à ces pièces. -Les élémentsd'acmaturedepoutre , formés chacun par un élément d'âme 21 etdeux tendeurs 22 a et 22 b et les profils U de coffrage 23, sont préfabriqués et peuvent se placer en position , avec ou sans des U de coffrage intermédiaires 24 ,et chacun de ces U constitue un élément compresseur suffisamment résistant pour supporter le poids et le travail de pose de béton; ce béton, une fois posé, est lié à la
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poutre et forme alors lui même un élément compresseur.
Un pla- fond 26 est représenté, placé contre les éléments d'Orne et les . endeurs.
Comme le montre la figure 5, l'élément de poutre armée préfabriquée comprend un élément d'âme en zigzag 27, une paire de tenteurs 28 a et 28 b, un profil U de coffrage 29 et une pièce d'extrémité pour celui-ci en profil T renversé, à laquelle les bouts des élémentsd'âme et des tendeurs sont solidarisés. -Les bouts supérieurs de l'élément d'âme sont fixés au profil U, par exemple par des plaques 25, comme représenté à la figure 4, tandis que les bouts inférieurs se trouvent entre les tendeurs et sont soudés à ceux-ci.
Comme le montre la figure 6 ,l'élément de poutre préfabriquée comprend deux éléments d'âme parallèles, respectivement 31 et 32, de forme en zigzag, soudés à des ten- deurs, respectivement 33 a, 33 b et 34 a, 34 b, et un profil U simple 35.Des entretoises 36 relient les tendeurs entre eux.
La figure 7 nous montre un élément d'Orne simple
37 de forme en zigzag, dont les sommets sont disposés en quin- conce de chaque côté d'un profil en U simple 38 , tandis qua les bouts inférieurs se trouvent entre les tendeurs 39 a et
39 b et sont soudés à ceux-ci de la même manière que dans les exemples décrits plus haut.
Comme le montre la figure 8, une poutre en béton moulée d'avance comprend un élément compresseur 40 en béton, moulé sur une armature métallique représentée par la figure 5 et dont les extrémités forment prolongements; les extrémités de ces prolongements peuvent 'être coupées au chalumeau à toute longueur totale de poutre désirée.
Comme le montre la figure 9,une poutre en béton coulée d'avance 41 comprend la même armature métallique comme celle représentée à la figure 5, seulement au lieu du prolon-
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cément fixé de la figure 8, des manchons tubulaires métalliques 42 sont prévus, soudés aux pièces en bout 30 et s'emmanchant avec tiges ou tubes 43 ajustable par plissement.
En pratique, les armaturess préfabriquées ou poutres moulées 6'avance peuvent 'être fabriquées dans une gamme de lon- gueurs prédéterminées avec des extensions qui sont ajustables en les coupant, ou à l'aide d'éléments mobiles, de sorte qu'une poutre d'une portée à toute longueur est immédiat'ment utilisable.
-L'invention est évidemment applicable à la construction de murs en béton armé , --.lors que la solidarité doit 'être combinée avec la légèreté du poids.
L'invention ne se limite évide-,ment pas à tous les détails de construction des exemples décritsci-dessus, dont Quelques uns peuvent âtre modifiés sans s'éloigner de la nature de l'invention.