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"ELEMENTS CREUX PREFABRIQUES POUR LA CONSTRUCTION DE POUTRES ET NERVURES EN BETON ARME ET L'EXECUTION DE PLANCHERS OU AUTRES PARTIES DE L'OEUVRE".
Il est courant de construire en béton armé. On connaît les avantages de ce procédé qui consiste à enrober des armatures métalliques dans un mélange d'eau, d'agrégats et de liant.
Cette opération est généralement exécutée en place, sur le chan- tier même. Elle nécessite la préparation de coffrages appropriés dans les- quels on coule le béton après mise en place des armatures et qui sont retirés après utilisation.
Pour éviter ces coffrages toujours onéreux, on a recours dans certains cas à la préfabrication, en préparant à l'avance des éléments en bé- ton armé de dimensions appropriées ultérieurement incorporés à l'ouvrage.
L'emploi de ces éléments préfabriqués en tant que pièces prin- cipales de l'oeuvre, telles que poutres et nervures, présente de gros incon- vénients. En premier lieu, le poids excessif de ces éléments rend leur trans- port onéreux et leur manipulation difficile; ils sont en effet très lourds, car d'une part leur destination d'ensembles résistants les oblige à avoir une section suffisamment importante et des dimensions déterminées et d'autre part, les matériaux nécessairement employés à leur fabrication, eau, sable, ciment, acier, sont de densité élevéeo
Un deuxième inconvénient provient du fait que ces éléments pré- parés à l'avance dans un but précis d'utilisation déterminée ont une résis- tance propre décidée à la fabrication et non modifiableo
Enfin,
il est compréhensible qu'une construction montée avec de pareils éléments ne peut être aussi homogène que celle obtenue en coulant sur place, poteaux, poutres et planchers.
Pour combiner les avantages des deux systèmes de construction
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ci-dessus mentionnés, l'emploi d'éléments creux en béton comme coffrages faisant partie intégrante de l'oeuvre a été envisagé. Le principe général consiste à construire des rigoles avec un fond et deux côtés latéraux, destinées à recevoir les fers et le béton. Ces rigoles, sans cloisons transversales, D'étant avérées trop fragiles à l'utilisation, il a été proposé de fermer leurs extrémités pour augmenter la rigidité. Mais dans ce cas l'inconvénient est, que, les aciers ne pouvant traverser, les auges ne peuvent être aboutées et leur longueur suit obligatoirement celle des poutres à construire.
Il a été enfin envisagé d'admettre à la fabrica- tion de 1 élément des cloisons transversales réparties sur toute sa lon- gueur et de les briser ensuite selon les besoins de l'utilisationo Mais cette solution parait théorique, car si on envisage la rupture ultérieure des cloisons sur toute leur hauteur, on ne comprend pas l'utilité de leur construction. Et dans le cas où seule une rupture partielle est prévue, cette opération est difficile à réaliser et exige en tous cas une forme d'élément peu profond à sa largeur, ce qui donnerait à la poutre coulée dans ce coffrage un profil contraire aux principes d'utilisation ration- nelle du béton armé qui exigent par économie le maximum de hauteur pour le minimum de largeur.
Le but de la présente invention est de supprimer-ces inconvé- nientso
Elle consiste essentiellement dans la construction et l'emploi d'un élément creux préfabriqué, en forme de U allongé comportant une succes- sion d'alvéoles, suffisamment résistant pour être utilisé comme coffrage ou comme support, et spécialement conçu pour admettre dans son intérieur les barres d'acier longitudinales destinées à assurer la résistance de la pou- tre en béton armé à laquelle il sert de coffrage en s'y incorporant.
Ainsi cet élément creux, produit industriel nouveau, présente l'avantage d'être léger et de pouvoir être armé à volonté suivant les be- soins.
Il peut être employé dans un même ouvrage, soit tel que livré d'usine, par exemple comme des agglomérés courants ou des hourdis à plan- cher, soit seulement rempli de béton dans certaines parties de l'oeuvre non soumises à des charges importantes, soit enfin et plus spécialement comme coffrages d'ensembles résistants auxquels il s'incorpore.
Dans ce cas, l'utilisateur n'est plus limité comme portée par la longueur propre des éléments préfabriqués puisque ces éléments considé- rés comme coffrages peuvent être disposés les uns à la suite des autres pour atteindre la longueur désirée, la résistance de l'ensemble obtenu étant assurée par les armatures longitudinales et le béton de remplissage.
Ces éléments facilitent donc la construction des poutres et nervures en béton armé ; ils sont particulièrement propres à l'exécution de planchers dans lesquels ils peuvent jouer le rôle de coffrage, de support de hourdis et même de hourdis.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l' invention peut être réalisée.
La figo 1 est une vue en perspective d'une partie d'un élément . avec arrachement partiel d'une face latérale montrant la disposition inté- rieure du dit élément.
La figo 2 représente une partie de construction obtenue au moyen des éléments de la fig. 1.
La figo 3 est une vue analogue à la fig. 1 d'une variante d'un élément.
La fige 4 est une vue d'une utilisation des éléments de la fig. 3.
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Selon la forme de réalisation illustrée par la fig. 1, l'é- lément a la forme d'une auge très allongée, à parois planes, dans la- quelle les faces latérales 1 et 2 sont réunies de place en place par des cloisons transversales 3 judicieusement ajourées en 4 à la fabrication au voisinage du fond 5 de l'élément pour permettre la libre communication de la zone tendue où doivent être placées les armatures travaillant nor- malement à la tensiono
La continuité de la zone comprimée à travers la série d'al- véoles composant l'élément, est assurée par l'évidement du bord supérieur des cloisons 3, en arc concave 6 sur le dessine
Les cloisons 3 sont destinées à assurer la rigidité de l'élé- ment dont la résistance propre, indispensable à son emploi tel quel, est également obtenue par la mise en place, lors de la fabrication,
d'une ar- mature légère 7 noyée dans les faces latérales et pouvant être liaisonnée par des étriers 8 noyés dans les cloisons 3. Il est à noter que suivant l'emploi de l'élément, cette armature intervient dans le calcul de résis- tance de l'ensemble.
On conçoit aisément une des utilisations de cet élément par exemple pour la construction d'une poutre armée. Après la mise en place d'un nombre d'éléments correspondant à la longueur de la poutre à cons- truire et après avoir disposé convenablement les armatures nécessaires, on remplit de béton les alvéoles formés par les fàces latérales et les cloi- sons transversales. Ce béton enrobe les barres-de fer et assure concurrem- ment avec eux la liaison, la résistance et le monolithisme de l'ensemble obtenu.
Sur la figo 2 on retrouve en 9 l'élément entier, tel qu'il est représenté en figo 1 et en 10 le même élément après mise en place de trois tringles métalliques, dont deux, 11, travaillant convenablement à la tension dans la partie normalement tendue et l'autre, 12, posée dans l' arc concave soulageant le taux de compression du béton.
Entre ces deux éléments, 9 et 10, disposés normalement la face supérieure ouverte en-dessus pour permettre le remplissage par du béton et destinés à constituer les ensembles résistants de la construction après pose des armatures et remplissage par du béton, deux autres éléments 13 et 14, sont juxtaposés à plat. Ils sont, dans ce cas, utilisés sans adjonc- tion de barres de fer ni remplissage de béton et jouent seulement un rôle de coffrage dans le genre des hourdis à plancher sur lesquels peut être cou- lée une épaisseur de béton 15 pour combler la différence éventuelle de hau- teur.
Dans le mode de réalisation de la fige 3, la rigidité est as- surée par des parties pleines 16, qui ne sont que les cloisons 3 de la fig.
1 réduite en hauteur au profit de leur largeur prise dans le sens longitu- dinal. Les vides 17 entre ces parties pleines 16 permettent le remplissage du canal ainsi obtenu, qui absorbe dans ce cas les zones tendue et compri- mée de l'élément.
De plus, une saillie 18 prévue longitudinalement à la partie inférieure des faces latérales de l'élément, facilite la pose des hourdis à plancher de modèle connu.
Il est à noter que ces hourdis pourraient tout aussi bien s' appuyer sur le bord supérieur des faces latérales, un plafond étant dans ce cas accroché sous les éléments par un moyen quelconque.
La figo 4 montre une utilisation de l'élément tel que repré- senté fig. 3 que l'on voit en 19 après mise en place des barres de fer 20 et remplissafe par du bétono Des hourdis 21 viennent s'appuyer sur les saillies 18 et sont scellés à l'élément par du béton 22. Les deux modes de réalisation décrits ci-dessus parmi plusieurs autres ne s'excluent d'ail- leurs nullement l'un l'autre. Il est parfaitement possible d'utiliser l' élément de la fige 1 comme support de hourdis à plancher et inversement
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les éléments de la figo 3 peuvent s'appliquer aux usages décrits en se référant à la figo 2.
Ces éléments pourront être fabriqués en béton ou en tout autre agrégat par un moyen mécanique quelconque approprié.
RESUMEo
1.- Elément creux préfabriqué en forme de U destiné à servir de coffrage comportant des parois latérales planes et une série de renforcements transversaux reliant les dites parois latérales., ca- ractérisé par le fait qu'il comporte dès la fabrication des ouvertures de grandes dimensions à la partie inférieure de l'élément de manière à permettre la libre introduction d'armatures longitudinales sur toute la longueur de la zone tendue inférieure de l'élément.
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"PREFABRICATED HOLLOW ELEMENTS FOR THE CONSTRUCTION OF BEAMS AND RIBS IN REINFORCED CONCRETE AND THE EXECUTION OF FLOORS OR OTHER PARTS OF THE WORK".
It is common to build with reinforced concrete. The advantages of this process which consists in coating metal reinforcements in a mixture of water, aggregates and binder are known.
This operation is generally carried out in situ, on the site itself. It requires the preparation of suitable formwork in which the concrete is poured after placing the reinforcements and which are removed after use.
To avoid these always expensive formwork, recourse is had in certain cases to prefabrication, by preparing in advance reinforced concrete elements of appropriate dimensions which are subsequently incorporated into the structure.
The use of these prefabricated elements as the main parts of the work, such as beams and ribs, has major drawbacks. In the first place, the excessive weight of these elements makes their transport expensive and their handling difficult; they are indeed very heavy, because on the one hand their destination of resistant assemblies requires them to have a sufficiently large section and determined dimensions and on the other hand, the materials necessarily used in their manufacture, water, sand, cement, steel, are of high density
A second drawback arises from the fact that these elements, prepared in advance for a specific purpose of determined use, have their own strength decided upon during manufacture and not modifiable.
Finally,
it is understandable that a construction assembled with such elements cannot be as homogeneous as that obtained by casting in place, columns, beams and floors.
To combine the advantages of both construction systems
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mentioned above, the use of hollow concrete elements as shuttering forming an integral part of the work was considered. The general principle consists in constructing channels with a bottom and two lateral sides, intended to receive the irons and the concrete. These channels, without transverse partitions, being found to be too fragile in use, it has been proposed to close their ends to increase rigidity. But in this case the drawback is that, as the steels cannot pass through, the troughs cannot be butted and their length necessarily follows that of the beams to be built.
Finally, it was envisaged to admit in the manufacture of 1 element transverse partitions distributed over its entire length and then to break them according to the needs of the use. But this solution appears theoretical, because if one considers the rupture subsequent partitions over their entire height, we do not understand the usefulness of their construction. And in the case where only a partial rupture is foreseen, this operation is difficult to carry out and in any case requires a shape of element shallow to its width, which would give the beam cast in this formwork a profile contrary to the principles of 'rational use of reinforced concrete which requires, for economy, the maximum height for the minimum width.
The object of the present invention is to eliminate these drawbacks.
It consists essentially in the construction and use of a prefabricated hollow element, in the shape of an elongated U comprising a succession of cells, sufficiently resistant to be used as formwork or as support, and specially designed to admit into its interior the longitudinal steel bars intended to ensure the resistance of the reinforced concrete beam to which it serves as formwork by being incorporated therein.
Thus, this hollow element, a new industrial product, has the advantage of being light and of being able to be armed at will according to need.
It can be used in the same structure, either as delivered from the factory, for example as common agglomerates or slabs to be floored, or only filled with concrete in certain parts of the work not subjected to significant loads, or finally and more especially as formwork of resistant assemblies to which it is incorporated.
In this case, the user is no longer limited as borne by the inherent length of the prefabricated elements since these elements, considered as formwork, can be arranged one after the other to achieve the desired length, the resistance of the whole obtained being ensured by the longitudinal reinforcements and the filling concrete.
These elements therefore facilitate the construction of reinforced concrete beams and ribs; they are particularly suitable for the execution of floors in which they can play the role of formwork, support for slabs and even slabs.
The description which will follow with reference to the appended drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear how the invention can be implemented.
Figo 1 is a perspective view of part of an element. with partial cut away of a lateral face showing the internal arrangement of said element.
Figo 2 shows a construction part obtained by means of the elements of fig. 1.
Figo 3 is a view similar to fig. 1 of a variant of an element.
Figure 4 is a view of a use of the elements of FIG. 3.
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According to the embodiment illustrated by FIG. 1, the element has the shape of a very elongated trough, with flat walls, in which the side faces 1 and 2 are joined from place to place by transverse partitions 3 judiciously perforated at 4 during manufacture in vicinity of the bottom 5 of the element to allow free communication of the tensioned zone where the reinforcements must be placed, normally working under tension.
The continuity of the compressed zone through the series of cells making up the element is ensured by the recess of the upper edge of the partitions 3, in a concave arc 6 on the drawing.
The partitions 3 are intended to ensure the rigidity of the element, the inherent strength of which, essential for its use as is, is also obtained by the installation, during manufacture,
a light frame 7 embedded in the side faces and which can be linked by brackets 8 embedded in the partitions 3. It should be noted that depending on the use of the element, this reinforcement is involved in the calculation of resistance. tance of the whole.
It is easy to see one of the uses of this element, for example for the construction of a reinforced beam. After the installation of a number of elements corresponding to the length of the beam to be constructed and after having suitably arranged the necessary reinforcements, the cells formed by the side facings and the transverse partitions are filled with concrete. This concrete coats the iron bars and together with them ensures the bond, resistance and monolithism of the assembly obtained.
In figo 2 we find at 9 the entire element, as shown in figo 1 and at 10 the same element after placing three metal rods, two of which, 11, working properly under tension in the part. normally stretched and the other, 12, placed in the concave arch relieving the compression ratio of the concrete.
Between these two elements, 9 and 10, normally arranged with the upper face open above to allow filling with concrete and intended to constitute the resistant assemblies of the construction after installation of the reinforcements and filling with concrete, two other elements 13 and 14, are juxtaposed flat. They are, in this case, used without the addition of iron bars or concrete infill and only play the role of formwork in the kind of floor slabs on which can be poured a thickness of concrete 15 to make up the difference. possible height.
In the embodiment of the rod 3, the rigidity is ensured by solid parts 16, which are only the partitions 3 of FIG.
1 reduced in height in favor of their width taken in the longitudinal direction. The voids 17 between these solid parts 16 allow the channel thus obtained to be filled, which in this case absorbs the taut and compressed areas of the element.
In addition, a projection 18 provided longitudinally at the lower part of the side faces of the element, facilitates the installation of floor slabs of known model.
It should be noted that these slabs could just as easily be supported on the upper edge of the side faces, a ceiling in this case being hung under the elements by any means.
Figo 4 shows a use of the element as shown in fig. 3 which can be seen at 19 after installation of the iron bars 20 and filled with concrete. Slabs 21 come to rest on the projections 18 and are sealed to the element by concrete 22. The two embodiments described above among several others are by no means mutually exclusive. It is perfectly possible to use the element of the rod 1 as a support for slabs on the floor and vice versa.
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the elements of figo 3 can be applied to the uses described with reference to figo 2.
These elements can be made of concrete or any other aggregate by any suitable mechanical means.
SUMMARY
1.- Prefabricated U-shaped hollow element intended to serve as shuttering comprising flat side walls and a series of transverse reinforcements connecting said side walls., Characterized by the fact that it comprises large openings from the manufacture. dimensions at the lower part of the element so as to allow the free introduction of longitudinal reinforcements over the entire length of the lower tensile zone of the element.
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