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"Procédé de fabrication d'éléments port = 9 moulés, précontraints, en céramique ou béton notamment, et éléments pour sa mise en oeuvre.0
La présente invention concerne des éléments parteurs moules, précontraints, notamment des éléments de céramique précontrainte, qui trouvent une utilisation de plut en plus grande, dans le bâtiment et les travaux publics, et, plus particulièrement, dans la fabrication, des planchers et des toitures.
Jusqu'à présent, la fabrication de ces éléments porteurs s'opère en mettant bout à bout des éléments de céra- mique comportant une âme centrale, en plaçant les fils de pré- contrainte dans l'âme de ces éléments, en les tendant par nappes sur toute la longueur à l'aide de vérins hydrauliques, puis, après avoir fait un joint au mortier sur la partie infé- rieure de la céramique, en coulant du béton dans l'âme de l'en- semble des éléments alignés. Le dispositif de mise en tension
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des fils doit rester en travail jusqu'à la prise du béton d'enrobage @ui, -une fois sec, prend par adhérence la relevé des éléments de mise en tension.
C'est donc un ensemble d'éléments inertes, non comprimés, qui sont mis en place avant coulée du béton et durcissement. La tension des fils, après relâchement, reporte ainsi la précontrainte dans l'âme du béton adhérente aux fils. La nervure de béton se trouve comprimée par les fils et elle reporte sa compression à la céramique par adhéren- ce entre les parois.
Dans ce procédé classique, on voit donc que la céramique n'est"entraînée" en précontrainte que par adhérence et, lorsque se produit la rupture d'adhérence, c'est la nervure : du béton qui résiste seule à la charge; il en résulte une rupture de l'ensemble.
La présente invention vise à obtenir des éléments porteurs en céramique, en particulier des poutres, ayant subi une double précontrainte, c'est-à-dire, d'une part, la précon- trainte par adhérence après la coulée du béton, d'autre part, et avant la première, une précontrainte par ancrage des fila à haute limite élastique aux extrémités, avant la dite coulée.
Avec le procédé selon l'invention, la poutre a déjà subi sa précontrainte totale au moment de sa fabrication avant coulée du béton, et la résistance aux appuis se trouve très fortement renforcée, après finition sur le chantier. On obtient ainsi, dans le cas des planches par exemple, un ensemble homogène de très haute résistance, la dalle die plancher propre- ment dite pouvant être coulée sur place en même temps que les âmes bu nervures centrales des poutres.
Le procédé de fabrication selon l'invention est donc remarquable en ce qu'on dresse les faces d'extrémités des éléments individuels prémoulés, en béton ou en céramique par
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exemple, on aligne les dits éléments individuels par appui d'une face d'extrémité dresse d'un élément contre la face dressée de l'élément suivant, on met en place, dans l'âme des dits éléments individuels, les fils à haute limite élastique, on met les dits fils sous tension et on les ancre aux extré- mités de l'ensemble de l'élément porteur de façon à obtenir un élément qui est prêt à être livré au chantier et qui est, par lui-même, objet de la présente invention, à titre de pro- duit industriel nouveau.
On procède ensuite, de préférence .sur le chantier même, à la coulée du béton dans la nervure cen- trale de l'élément.
Les poutrelles obtenues par le procédé selon l'invention, présentent les avan@@ges de ne pas nécessiter de joints de mortier qui constituent toujours des points fai- bles, d'assurer une homogénéité et une résistance plus grande de l'ensemble béton-céramique et une diminution importante des flèches sous charge.
A titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé un exemple de mise en oeuvre du procédé de l'in. vention, dessin sur lequel : - La figure 1 est une vue en perspective, avec arrachement, d'un élément porteur muni de ses fila de précon- trainte et des organes de clavetage des dite fils avant la coulée du béton, et
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* La tiguro 2 est une vue on coupe transver- sale d'une partie de plancher fabriqué par le procédé de l'in- vention.
Dans l'exemple de la figure 1, est représentée! une poutrelle constituée par une série d'éléments en céramique 1, 1', 1" etc... dont les faces latérales ont été soigneu- sement dressées à la meule et qui ont été accolées. Aux deux extrémités, la poutre composée est appliquée entre deux éléments
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2, 2' de serrage des fils de précontrainte 3, 3', 3", en acier à haute limite élastique, une pièce 4 formant coin de blocage en coopération avec les faces correspondantes des éléments 2, 2'.
Après constitution de la poutre par alignement des différents éléments 1, 1', 1". .. et des éléments d'extrémité 2, 2' et serrage l'une contre l'autre de leurs faces d'appui correspondantes, les fils de précontrainte 3, 3', 3", sont placés dans l'âme 5 de la poutre et mis en tension par des vérins hydrauliques, après quoi, ils sont clavetés par blocage des coins 4 dans les éléments d'extré- mité 2, 2'.
L'ensemble ainsi constitué est prêt à être livré au chantier. Lors de l'assemblage et de la coulée finale de béton dans l'âme, les fils 3, 3', 3" se trouveront enrobée et une précontrainte par adhérence viendra s'ajouter à la précontrainte par ancrage aux extrémités, réalisée à la prêta- brication de l'élément.
On obtient ainsi une précontrainte totale, uni- forme sur toute la longueur de l'élément, une plus grande résis- tance aux charges et une flèche réduite sous charge) comparées aux résultats obtenus avec des éléments dont là précontrainte n'est assurée que par adhérence..
Dans l'exemple de la figure 2, on a représenta une partie de plancher comportant des poutres préfabriquées selon l'invention. Les éléments porteurs 6, 7 sont amenda sur le chantier avec leurs aciers 8, 9 on tension et clave- tés à leurs extrémités. Entre les éléments 6, 7 sont disposés des entrevois, ou éléments intermédiaires, 10 et la coulée du béton est effectuée à la fois dans l'âme des éléments 6, 7, comme indiqué précédemment, et sur toute la surface supérieure, pour constituer la dalle de recouvrement 11, qui
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fait corps avec l'âme des éléments porteurs, en constituant avec: eux, un ensemble absolument homogène, "cousu" par les fils de précontrainte 8, 9.
Ce procédé permet donc, d'une part, d'éviter les aciers en attente nécessaire jusqu'à présent pour assurer la liaison entre la dalle-et les éléments porteurs, d'autre part, d'éviter tout risque de "décollage" de la dalle, afin d'économiser sur le transport et la mise en place,
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux détails de réalisation représentés ou décrits, lesquels n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi, notamment, que le béton de l'âme, ou nervure centrale, des éléments por- teurs pourrait, dans certains cas, être coulé en préfabrica- tion et non sur le chantier de construction même.
Le procédé permet également de mettre en con- trainte en une seule opération, une série d'éléments porteurs, par exemple sur long-banc en usine.
Les opérations consistent à faire successivement :
1 - Le dressage des faces extrêmes des éléments moulés, céramique, béton ou autres.
2 - L'assemblage sur le long-banc des éléments moulés en nombre et modèle adaptés à la longueur, 3 - Mise en place entre les poutrelles dans une même ligne et de manière à les rendre jointives, d'élé- ments intercalaires réglables et mise en compression par vérin de chaque file de poutrelle.
4 - Mise en place des fils de précontrainte et mise sous tension de ceux-ci.
5 - Bétonnage, vibration des poutrelles.
6 - Après durcissement naturel ou accéléré du béton, dé- montage des intercalaires et mise en précontrainte par détension des fils.
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La forme et la nature des éléments moulés des systèmes d'intercalaires et de mise en compression, peuvent varier dans leur conception sans changer le principe du pro- cédé.
Ce procédé permet également de réaliser dès éléments destinés à l'édification de murs extérieurs ou inté- rieurs de bâtiments et de cloisons de distribution intérieure ou de panneaux de parement.
Le procédé consiste à utiliser des éléments ha- bituels de la construction, de résistance à la compression con- venable et dont 2 faces d'appui sont rectifiées parallèles.
Les éléments (béton ou céramique notamment) sont pleins ou creux. Dans ce cas, la répartition des per- forations varie suivant les emplois.
Les éléments peuvent être enduits ou non, d'un produit de liaison adhésif sur leur face d'appui avant juxta- position. Ils sont juxtaposés sur table en nombre convenable pour obtenir la hauteur recherchée et assembler par mise en tension de fils d'acier de préférence H.L.H. bloqués aux ex- trémités sur des plaques de forme et matières diverses. (s)
Les produits assemblés représentant suivant les formes, des éléments unitaires, des poteaux (1) des surfaces verticales de demi-module ou de cloison (2) ou de plein mo- dule (3). Ces surfaces peuvent être enduites ou non en atelier.
Le profil de ces divers éléments est déterminé pour permettre, quelle que soit la combinaison d'appareillage choisie, un assemblage entre eux, par coulage de potelets verticaux en béton (b) formant clavetage armé par les aciers de précontrainte des panneaux,
Les variations dimensionnelles possibles peuvent être absorbées par la pose par exemple, de joints souples entre les éléments nodulaires,
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"Method of manufacturing port elements = 9 molded, prestressed, in ceramic or concrete in particular, and elements for its implementation. 0
The present invention relates to pre-stressed molded parting elements, in particular pre-stressed ceramic elements, which find increasing use in building and public works, and more particularly in the manufacture of floors and roofs. .
Until now, the manufacture of these load-bearing elements has been carried out by placing ceramic elements comprising a central core end to end, by placing the pre-stress wires in the core of these elements, by tensioning them by layers over the entire length using hydraulic jacks, then, after making a mortar joint on the lower part of the ceramic, by pouring concrete into the core of all the aligned elements. The tensioning device
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of the wires must remain in work until the setting of the coating concrete @ui, - once dry, adheres to the reading of the tensioning elements.
It is therefore a set of inert, uncompressed elements which are put in place before the concrete is poured and hardened. The tension of the wires, after loosening, thus transfers the prestress in the core of the concrete adhering to the wires. The concrete rib is compressed by the wires and it transfers its compression to the ceramic by adhesion between the walls.
In this conventional process, it can therefore be seen that the ceramic is "driven" in prestressing only by adhesion and, when the adhesion rupture occurs, it is the rib: of the concrete which alone resists the load; the result is a rupture of the whole.
The present invention aims to obtain ceramic load-bearing elements, in particular beams, having undergone a double prestressing, that is to say, on the one hand, the prestressing by adhesion after the concrete has been poured, of on the other hand, and before the first, pre-stressing by anchoring the high elastic limit fila at the ends, before said casting.
With the method according to the invention, the beam has already undergone its total prestressing at the time of its manufacture before pouring the concrete, and the resistance to the supports is very strongly reinforced, after finishing on the site. Thus, in the case of boards for example, a homogeneous unit of very high strength is obtained, the actual floor slab being able to be cast in place at the same time as the webs or central ribs of the beams.
The manufacturing process according to the invention is therefore remarkable in that the end faces of the individual pre-molded elements, made of concrete or ceramic, are raised by
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example, the said individual elements are aligned by pressing an upright end face of one element against the upright face of the next element, the wires with a high height are placed in the core of said individual elements. elastic limit, the said wires are put under tension and they are anchored to the ends of the whole of the supporting element so as to obtain an element which is ready to be delivered to the site and which is, by itself, object of the present invention, as a new industrial product.
Concrete is then poured into the central rib of the element, preferably on the site itself.
The beams obtained by the process according to the invention have the advantages of not requiring mortar joints which always constitute weak points, of ensuring homogeneity and greater resistance of the concrete assembly. ceramic and a significant reduction in deflections under load.
In no way limiting, there is shown in the accompanying drawing an example of implementation of the method of in. vention, drawing in which: - Figure 1 is a perspective view, with cutaway, of a supporting element provided with its pre-tension threads and keying members of said threads before the concrete is poured, and
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* Figure 2 is a cross-sectional view of a part of a floor made by the process of the invention.
In the example of Figure 1, is shown! a beam made up of a series of ceramic elements 1, 1 ', 1 "etc ... the side faces of which have been carefully grinded and which have been placed side by side. At both ends, the composite beam is applied between two elements
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2, 2 'for clamping the prestressing wires 3, 3', 3 ", made of high elastic limit steel, a part 4 forming a locking wedge in cooperation with the corresponding faces of the elements 2, 2 '.
After constitution of the beam by aligning the various elements 1, 1 ', 1 ". .. and the end elements 2, 2' and clamping against each other of their corresponding bearing faces, the son of prestressed 3, 3 ', 3 ", are placed in the web 5 of the beam and put under tension by hydraulic jacks, after which they are keyed by locking the wedges 4 in the end elements 2, 2 '.
The assembly thus formed is ready to be delivered to the site. During assembly and the final concrete pour into the core, the wires 3, 3 ', 3 "will be coated and a pre-stress by adhesion will be added to the pre-stress by anchoring at the ends, carried out at the loan. - element breaking.
This gives a total, uniform prestress over the entire length of the element, greater resistance to loads and a reduced deflection under load) compared to the results obtained with elements for which the prestressing is ensured only by adhesion ..
In the example of FIG. 2, a part of the floor has been shown comprising prefabricated beams according to the invention. The supporting elements 6, 7 are amended on site with their steels 8, 9 tensioned and keyed at their ends. Between the elements 6, 7 are arranged gaps, or intermediate elements, 10 and the pouring of the concrete is carried out both in the core of the elements 6, 7, as indicated above, and over the entire upper surface, to constitute the cover slab 11, which
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made integral with the core of the load-bearing elements, constituting with them, an absolutely homogeneous whole, "sewn" by the prestressing threads 8, 9.
This process therefore makes it possible, on the one hand, to avoid the stand-by steels necessary until now to ensure the connection between the slab and the load-bearing elements, on the other hand, to avoid any risk of "take-off" of the slab, in order to save on transport and installation,
Of course, the invention is in no way limited to the details of the embodiment shown or described, which have been given only by way of example. Thus, in particular, the concrete of the core, or central rib, of the load-bearing elements could, in certain cases, be poured in prefabrication and not on the construction site itself.
The process also makes it possible to stress in a single operation, a series of load-bearing elements, for example on a long-bed in the factory.
The operations consist of doing successively:
1 - Dressing the end faces of molded elements, ceramic, concrete or others.
2 - The assembly on the long bench of the molded elements in number and model adapted to the length, 3 - Positioning between the beams in the same line and so as to make them contiguous, of adjustable spacers and compression by jack of each row of beams.
4 - Positioning of the prestressing wires and putting them under tension.
5 - Concreting, vibration of joists.
6 - After natural or accelerated concrete hardening, disassembly of the spacers and prestressing by tensioning the wires.
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The shape and nature of the molded elements of the interlayer and compression systems can vary in their design without changing the principle of the process.
This process also makes it possible to produce elements intended for the construction of exterior or interior walls of buildings and interior distribution partitions or facing panels.
The process consists of using customary construction elements, of suitable compressive strength and of which 2 bearing faces are ground parallel.
The elements (concrete or ceramic in particular) are solid or hollow. In this case, the distribution of perforations varies according to the job.
The elements may or may not be coated with an adhesive bonding product on their juxtaposed front bearing face. They are juxtaposed on a table in a suitable number to obtain the desired height and assemble by tensioning steel wires, preferably H.L.H. blocked at the ends on plates of various shapes and materials. (s)
The assembled products represent, depending on the shape, unit elements, posts (1), vertical surfaces of half-module or partition (2) or full-module (3). These surfaces may or may not be coated in the workshop.
The profile of these various elements is determined to allow, whatever the combination of equipment chosen, an assembly between them, by casting vertical concrete posts (b) forming keying reinforced by the prestressing steels of the panels,
The possible dimensional variations can be absorbed by the installation, for example, of flexible joints between the nodular elements,