EP0416964A2 - Ensemble d'armatures pour produits en béton armé, procédé et installation pour sa fabrication - Google Patents
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- EP0416964A2 EP0416964A2 EP90402183A EP90402183A EP0416964A2 EP 0416964 A2 EP0416964 A2 EP 0416964A2 EP 90402183 A EP90402183 A EP 90402183A EP 90402183 A EP90402183 A EP 90402183A EP 0416964 A2 EP0416964 A2 EP 0416964A2
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Classifications
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- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
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- B21F27/20—Making special types or portions of network by methods or means specially adapted therefor of plaster-carrying network
Definitions
- the invention relates to a set of reinforcements for reinforced concrete products, as well as a method and an installation for its manufacture.
- Reinforcements of this type are well suited to concrete products in which the mechanical forces to be taken up are made in two perpendicular directions, which means that they are bidirectional.
- reinforcements of this type have the drawback of being ill-suited to concrete products in which the mechanical forces to be taken up are made in one direction (unidirectional forces) or else in which the forces are already taken up in one direction by other frames.
- This is the case in particular of prestressed concrete products, which include reinforcements or prestressing steels already taking up the forces in one direction.
- one of the two layers of reinforcement of the welded mesh has the sole function of maintaining the other layer at a given distance.
- one of the two layers of reinforcements is superabundant from the point of view of the mechanical resistance of the reinforced concrete product.
- conventional welded mesh is generally prefabricated in the factory, by means of particularly heavy installations, and according to generally predetermined dimensions, which does not allow the user to optimize the quantities of steel, further requires cuts during installation and also requires numerous handling operations, several panels being generally necessary for the same application. This results in loss of material and labor time.
- the conventional welded mesh has the other disadvantage of often having flatness defects and it is then necessary, taking into account the rigidity of the steels connecting the reinforcements, to make close fastenings when the reinforcement ply is put in place.
- the object of the invention is in particular to provide a set of fittings suitable for overcoming the drawbacks mentioned above.
- the invention also aims to provide such a set of frames which is not bulky in transport, handling and storage, which can be easily cut during installation and which does not have a flatness defect.
- the set of reinforcements for reinforced concrete products comprises a multiplicity of rigid transverse reinforcements spaced from each other and at least two flexible longitudinal elements linked to the transverse reinforcements to keep them spaced at selected intervals.
- the transverse reinforcements are generally rectilinear steel bars held parallel to one another by the flexible elements.
- This assembly is then presented, once spread, in the form of a sheet formed of said steel bars and of said flexible connecting elements, linked to the bars at each intersection.
- the width of the ply is then defined by the cutting length of the steel bars while its length can be adapted to its use, since it suffices to cut the flexible elements to the desired length.
- the spacing or interval between the bars can be constant or variable, depending on the mechanical forces to be taken up.
- the set of reinforcements of the invention thus offers different significant advantages compared to conventional welded mesh.
- the assembly can be packaged in the form of a roll.
- This roller facilitates transport since, for the same quantity of useful reinforcements, it occupies less volume than a welded mesh.
- the flexible elements occupy less volume than the steel elements they replace and are of a lower weight than the latter. They also allow the web to be wound on a small diameter drum.
- Such packaging consequently facilitates storage and handling at the place of use.
- the installation of the set of frames is simplified since it suffices to unroll the sheet of frames, the flexible elements exerting no resistance to the unwinding.
- the flexibility of the connecting elements allows the reinforcements to be deposited by gravity in a plane, which limits or removes the fasteners.
- the geometry of the ply (length, width, pitch between transverse reinforcements) can be perfectly adjusted to a place of use and to the desired mechanical strengths. This optimizes the quantity of steel used and reduces losses.
- Another advantage of the invention results from the fact that the longitudinal flexible elements are of lower cost than the steels which they replace.
- the reinforcement assembly of the invention can be manufactured with simpler equipment than that necessary for the manufacture of a conventional welded mesh.
- the set of frames of the invention can also be produced with non-rectilinear elements, in which case the set, in the unrolled state, is no longer in the form of a sheet.
- the assembly can be packaged, not in the form of a roll, but in the form of an accordion structure, in which the longitudinal reinforcements are brought together.
- the flexible elements used to manufacture the set of reinforcements according to the invention can be formed from wire, twine, adhesive tapes, strips of metal or plastic, and the like.
- each flexible element is formed from at least one strip of plastic material, in particular polypropylene.
- each flexible element comprises two strips superimposed and welded punctually to each other on either side of each frame.
- one of the strips is continuous, while the other is continuous or punctual.
- the invention in another aspect, relates to a method of manufacturing the above-mentioned set of reinforcements, this method comprising the operations consisting in: - unwinding equal lengths of the flexible elements from a supply to bring them parallel to each other at a connection station, - bring the reinforcements one by one transversely to the flexible elements at the connection station, - link a frame to the flexible elements at the connection station, - advancing by one step the flexible elements which take with them the previously linked reinforcement, and - repeat the above operations for the other reinforcements.
- the bonding process obviously depends on the nature of the flexible elements used and may in particular require knotting, gluing, ultrasonic welding or heating blade, stapling, etc.
- each flexible element is formed from at least one strip of plastic material
- the bonding process can use ultrasonic welding or a heating blade.
- each flexible element is formed from two strips of plastic material, namely a lower strip fed from an unwinder and an upper strip fed from another unwinder, the two strips are welded. '' to each other from time to time on either side of the frame to be fixed.
- This welding is preferably carried out by ultrasonic means provided at the connection station.
- the formed sheet can be simply wound on a drum.
- the invention relates, in another aspect, to an installation for manufacturing the above-mentioned set of reinforcements.
- This installation essentially comprises: - a liaison post, - supply means for supplying equal lengths of flexible elements and bringing them parallel to each other at the connection station. a distributor of reinforcements suitable for bringing the reinforcements one by one transversely to the flexible elements at the level of the connection station, and - Advance means for advancing one step the flexible elements which take with them the frame previously linked to the connecting elements.
- connection station is provided with a connection head corresponding to each flexible element to be linked to the reinforcements.
- each connecting head is then provided with welding means, for example ultrasonic.
- the supply means comprise, for each flexible element, two unwinders suitable for receiving respectively a lower strip roll and an upper strip roll. This allows superimpose the two strips before welding, each time surrounding the reinforcement to be linked. Welding is then carried out on either side of this reinforcement over a limited length.
- this comprises, associated with each unwinder, a brake controlled by a pivoting lever provided with a return pulley around which the strip is wound, so that the brake is released when traction is exerted by the strap, while the brake is blocked when this traction ceases.
- the installation comprises four pairs of unwinders, which makes it possible to fix four flexible elements, each formed by the superposition of two strips.
- the means for advancing the installation of the invention advantageously comprise grippers with horizontal translation, each capable of gripping a flexible element downstream of the connection station in order to advance the assembly in one step.
- the installation includes a fixed stop and an adjustable stop associated with each clamp to adjust the pitch between two successive transverse frames as desired.
- the installation In the case where the installation is used for the manufacture of a set of reinforcements formed from rectilinear transverse reinforcements, it also comprises a receiving drum on which the sheet thus formed is wound.
- Figure 1 shows a set of reinforcements according to the invention, generally designated by the reference 10.
- This set includes a multiplicity rigid transverse reinforcements 12 spaced from one another which, in the example shown, are steel bars of the same length arranged parallel to each other.
- the assembly 10 also comprises longitudinal flexible elements 14 which are four in number in the example shown. Each frame 12 is thus linked to the four flexible elements 14 by four nodes 16.
- each of the frames 12 is a steel bar with a diameter of four or five millimeters and a length of 2.40 meters.
- the interval i (or not) between two consecutive reinforcements 12 can be adjustable from 50 to 50 millimeters in a range comprised, for example, between 100 and 450 millimeters.
- the flexible elements 14 extend parallel to each other, the distance d separating two consecutive elements 14 being equal to 60 centimeters.
- each flexible element is formed by two strips of plastic material with a width of 10 millimeters, these two strips being punctually welded together, as will be seen below.
- FIG. 2 shows schematically the installation for the manufacture of a set of frames according to the invention.
- This installation comprises a connection station 18 comprising a fixed frame 20 forming a horizontal table 22 with which cooperate four connection heads 24 intended to ensure the connection of each frame 12 with the flexible elements 14.
- each flexible element 14 (only one of which is visible in FIG. 2) is formed by the assembly of two strips, namely an upper strip 14A and a lower strip 14B, these two strips coming respectively an upper roller 26A and a lower roller 26B carried respectively by an upper unwinder 28A and a lower unwinder 28B.
- the installation thus comprises four upper unwinders 28A and four lower unwinders 28B.
- the installation further comprises a distributor 30 comprising a movable frame 32 provided with wheels 34 and having an inclined table 36 forming a magazine and intended to present the transverse bars 12. The latter are then brought one by one into the limited space between the four pairs of strips 14A, 14B immediately upstream of the connecting heads 24, relative to the direction of movement of the strips (arrow F).
- a distributor 30 comprising a movable frame 32 provided with wheels 34 and having an inclined table 36 forming a magazine and intended to present the transverse bars 12. The latter are then brought one by one into the limited space between the four pairs of strips 14A, 14B immediately upstream of the connecting heads 24, relative to the direction of movement of the strips (arrow F).
- the strips 14A and 14B are made of plastic, in particular polypropylene, and the four heads 24 are welding heads intended to ensure the mutual welding of the four pairs of strips on either side of a frame. transverse, as shown below with reference to Figure 3.
- connection heads 14 not necessarily being welding heads.
- the four pairs of strips 14A and 14B are moved step by step in the direction of the arrow F, while a transverse reinforcement 12 is brought to the table 22 and below the welding heads 24 by means which will be described below. . These heads 24 are then moved vertically downwards to ensure the connection of the four pairs of strips which keep the corresponding frame 12 trapped. This gives a sheet which can be wound on a receiving drum 36 ( Figure 2).
- the upper strip 14A is wound around the frame 12 and is welded punctually to the lower strip 14B by two welding zones 38 and 40 arranged on either side of the frame 12.
- these two zones 38 and 40 may each extend over a length 1 of the order of 10 millimeters.
- two welding zones are obtained, each corresponding to a square with a side of 10 millimeters.
- the table 36 defines an inclined plane of curved shape extending from an upstream end 42 to a downstream end 44, the downstream end 44 being situated at a level lower than that of the end upstream 42.
- a guide 46 provided with a lower surface 48 of curved shape disposed opposite a part of the table 36.
- the table 36 and the guide 46 thus define a store suitable for receiving a plurality of transverse bars 12 deposited one next to the other.
- a horizontal bar 50 is placed upstream of the guide 46 to prevent the passage of two crossed frames 12.
- the table 36 and the guide 46 thus form a store in which the frames 12 are stored side by side and parallel to each other and to the horizontal. This store is practically tangent to the vertical in its lower part which is adjacent to the end 44.
- the drawers 52 are provided with respective notches 54 which, when the drawers are in the rear position (FIG. 4), receive an armature 12.
- the drawers 52 are movable in synchronism and suitable for bringing an armature 12 in the horizontal space 56 limited between an upper plate 58 and a lower plate 60, this space 56 leading to an eclipsable stop 62.
- the frame 12 is then brought to the eclipsable stop 62 (FIG. 5B) and is then blocked between this stop 62 and each drawer 52 in the position of connection to the strips 14A, 14B.
- the welding heads 24 are then moved in synchronism vertically downwards (FIG. 5B) to make the connection of the four pairs of strips (14A, 14B) around the frame 12.
- the welding heads 24 are moved vertically upwards and the drawers moved horizontally backwards (FIG. 5C) to return to their initial position (FIG. 5D) where they can accommodate a new frame 12 in order to repeat the same cycle as before.
- Each of the unwinders for example the unwinder 28A intended to receive the roller 26A, is formed by two flanges secured to a cylindrical core 64 coaxial with the axis 66 of the unwinder.
- Each unwinder for example 26A, is associated with a brake 68 constituted by a lever 70, one end 72 of which is pivotally mounted about an axis 74 and the other end 76 of which carries free rotation a deflection pulley 78 on which the strip 14A is wound, the latter then passing around a deflection pulley 80 rotatably mounted around a fixed axis 82.
- the lever 70 comprises a curved intermediate portion 84 capable of rubbing against the core 64 for brake the rotation of the unwinder.
- the installation comprises four unwinders 28A and four unwinders 28B.
- the four lower strips 14B arrive at the welding station passing under the table 36 ( Figure 2) and therefore under the frame to be fixed, while the four upper strips 14A arrive above the frame 12 to be fixed.
- the straps are guided and positioned using eight 80 pulleys.
- each welding head 24 is moved in synchronism vertically downwards to ensure the welding of the four pairs of strips.
- the lower part of each welding head is provided with an imprint 86 having the same shape. that the armature, so that each welding head can span the armature and weld the two strips on either side of it, as shown previously in Figure 3.
- the welding heads are of the ultrasonic type in order to cause the localized melting of the material constituting the strips at their interface. This fusion, which is followed by a holding time of the welding head after the vibration has stopped, ensures the welding of the four pairs of strips.
- the installation also comprises step-by-step advance means comprising four clamps 88 with horizontal translation.
- Each clamp is formed by an upper jaw 88A and a lower jaw 88B and are each capable of gripping a strip 14 downstream of the fixing station to advance the assembly by one step in the direction of the arrow F.
- the respective jaws of the clamps are brought together to come each time to enclose a strip and the clamps are then moved in synchronism horizontally and to the left of Figure 7 along a length corresponding to the desired pitch.
- the movement of movement of the clamps 88 is limited by a fixed stop 90 close to the welding heads and by an adjustable stop 92 on the other side. This adjustable stop allows the pitch between two successive frames to be adjusted.
- the clamps 88 are placed near the welding heads and their respective jaws are actuated to pinch the strips and hold them firmly in position once the welding operation is complete.
- the clamps 88 open and are positioned next to the welding heads.
- the sheet thus formed passes first around a deflection roller 94, then around another deflection roller 96 to wind around the drum 36, the latter being suitable for being driven in rotation via a transmission 98 and a motor 100.
- the roller 96 is guided in vertical translation, two sensors (not shown) detecting the high and low positions of this roller. When the roller 96 is in the low position, the motor 100 for driving the drum 36 starts, which causes the web to be wound up until the roller 96 is in the high position.
- the latter is driven by an alternative movement of translation on its axis in order to avoid the superposition of the strips.
- FIG. 8 shows a set of reinforcements according to the invention, comprising rigid transverse reinforcements 112 which are not rectilinear connected together by three flexible strands 14. This set can be packaged in the folded state in the form an accordion.
- FIG. 9 shows another set of frames according to the invention, this set comprising non-straight transverse frames 212.
- these frames are folded back to form a con generally rectangular closed tower, these frames being connected by three flexible elements 14.
- this set of frames can be packaged, in the folded state, in the form of an accordion structure.
- the set of reinforcements according to the invention finds a particular application in the case of prestressed concrete products, especially in the case of prestressed concrete plates which include prestressing steels arranged parallel to each other. It then suffices to unroll a sheet of reinforcements according to the invention so that the rigid transverse reinforcements are perpendicular to the direction of the prestressing steels.
- this assembly can also be used, in general, as distribution frames for a traditional reinforced concrete structure.
- the set of reinforcements of the invention can be used, in replacement of bars or welded mesh, for the reinforcements of a traditional reinforced concrete slab, poured on site or on formwork.
- cap steels positive moment reinforcement
- steels positioned in a compression table unidirectional force
- the assembly of reinforcements of the invention can be used as transverse distribution reinforcements of a concrete compression table for floors, beams or interjoists, and as "caps" on support.
- the invention is susceptible of numerous variants.
- the bars forming the transverse reinforcements instead of being precut to the desired length, could be erected and cut by the installation from steel coils.
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Abstract
Description
- L'invention concerne un ensemble d'armatures pour produits en béton armé, ainsi qu'un procédé et une installation pour sa fabrication.
- Pour armer les plaques en béton, il est connu d'utiliser un "treillis soudé" constitué de deux nappes d'armatures en acier, ces deux nappes étant superposées suivant deux directions perpendiculaires et étant assemblées entre elles par des points de soudure.
- Les armatures de ce type conviennent bien aux produits en béton dans lesquels les efforts mécaniques à reprendre se font dans deux directions perpendiculaires, ce qui signifie qu'ils sont bidirectionnels.
- Par contre, les armatures de ce type ont pour inconvénient d'être mal adaptées aux produits en béton dans lesquels les efforts mécaniques à reprendre se font dans une seule direction (efforts unidirectionnels) ou bien dans lesquels les efforts sont déjà repris dans une direction par d'autres armatures. C'est le cas notamment des produits en béton précontraint, qui comportent des armatures ou aciers de précontrainte reprenant déjà les efforts dans une direction. Dans ces cas particuliers, il apparaît qu'une des deux nappes d'armatures du treillis soudé n'a pour seule fonction que le maintien de l'autre nappe à un entr'axe donné. Il en résulte qu'une des deux nappes d'armatures est surabondante au point de vue de la résistance mécanique du produit en béton armé.
- Un autre inconvénient des treillis soudés classiques réside dans le fait qu'ils sont très volumineux lors du transport, de la manutention et du stockage. Cet inconvénient se retrouve aussi bien dans le cas où le treillis soudé se présente sous la forme de panneaux que dans le cas où le treillis soudé se présente sous la forme de rouleaux. Dans ce dernier cas, la rigidité et l'épaisseur des armatures placées sur la longueur du rouleau ne permet d'optimiser ni le volume, ni la mise en place.
- Par ailleurs, les treillis soudés classiques sont généralement préfabriqués en usine, au moyen d'installations particulièrement lourdes, et suivant des dimensions généralement prédéterminées, ce qui ne permet pas à l'utilisateur d'optimiser les quantités d'acier, nécessite en outre des découpes lors de la mise en place et nécessite par ailleurs de nombreuses manutentions, plusieurs panneaux étant généralement nécessaires pour une même application. Il en résulte des pertes de matière et de temps de main d'oeuvre.
- Enfin, les treillis soudés classiques ont pour autre inconvénient de présenter souvent des défauts de planéité et il faut alors, compte tenu de la rigidité des aciers reliant les armatures, réaliser des fixations rapprochées lors de la mise en place de la nappe d'armatures.
- L'invention a notamment pour but de procurer un ensemble d'armatures propre à pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus.
- C'est un but de l'invention de procurer un ensemble d'armatures pouvant être utilisé de façon générale comme armatures de répartition d'un ouvrage en béton armé traditionnel.
- C'est également un but de l'invention de procurer un ensemble d'armatures destiné tout particulièrement à des produits en béton armé dans lesquels les efforts mécaniques à reprendre se font dans une seule direction ou bien dans lesquels les efforts mécaniques sont déjà repris dans une direction par d'autres armatures.
- C'est, en particulier, un but de l'invention de procurer un tel ensemble d'armatures destiné tout spécialement aux produits en béton précontraint.
- L'invention a également pour but de procurer un tel ensemble d'armatures qui est peu volumineux au transport, à la manutention et au stockage, qui peut être facilement découpé lors de la mise en place et qui ne présente pas de défaut de planéité.
- L'ensemble d'armatures pour produits en béton armé selon l'invention comprend une multiplicité d'armatures transversales rigides espacées les unes des autres et au moins deux éléments souples longitudinaux liés aux armatures transversales pour les maintenir espacées suivant des intervalles choisis.
- Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, les armatures transversales sont des barres en acier généralement rectilignes maintenues parallèlement entre elles par les éléments souples.
- Cet ensemble se présente alors, une fois étalé, sous la forme d'une nappe formée desdites barres d'acier et desdits éléments de liaison souples, liés aux barres à chaque intersection. La largeur de la nappe est alors définie par la longueur de coupe des barres d'acier tandis que sa longueur peut être adaptée à son utilisation, puisqu'il suffit de couper les éléments souples à la longueur voulue. L'espacement ou intervalle entre les barres peut être constant ou variable, en fonction des efforts mécaniques à reprendre.
- L'ensemble d'armatures de l'invention offre ainsi différents avantages significatifs par rapport aux treillis soudés conventionnels.
- Dans le cas particulier où les armatures transversales sont des barres en acier, l'ensemble peut être conditionné sous forme d'un rouleau. Ce rouleau facilite le transport puisque, pour une même quantité d'armatures utiles, il occupe moins de volume qu'un treillis soudé. En effet, les éléments souples occupent moins de volume que les éléments en acier qu'ils remplacent et sont d'un poids inférieur à ces derniers. Ils permettent en outre d'enrouler la nappe sur un tambour de faible diamètre. Un tel conditionnement facilite en conséquence le stockage et la manutention sur le lieu d'utilisation.
- De surcroît, la mise en place de l'ensemble d'armatures est simplifiée puisqu'il suffit de dérouler la nappe d'armatures, les éléments souples n'exerçant aucune résistance au déroulement. Après déroulement de l'ensemble d'armatures, la souplesse des éléments de liaison permet aux armatures de se déposer par gravité selon un plan, ce qui limite ou supprime les fixations.
- Il en résulte des gains importants de main d'oeuvre.
- Par ailleurs, la géométrie de la nappe (longueur, largeur, pas entre armatures transversales) peut être parfaitement ajustée à un lieu d'utilisation et aux résistances mécaniques souhaitées. Ceci permet d'optimiser la quantité d'acier utilisée et de diminuer les pertes.
- Un autre avantage de l'invention résulte dans le fait que les éléments souples longitudinaux sont d'un coût inférieur aux aciers qu'ils remplacent.
- Enfin, l'ensemble d'armatures de l'invention peut être fabriqué avec un équipement plus simple que celui nécessaire à la fabrication d'un treillis soudé conventionnel.
- L'ensemble d'armatures de l'invention peut être réalisé aussi avec des éléments non rectilignes, auquel cas l'ensemble, à l'état déroulé, ne se présente plus sous la forme d'une nappe. En ce cas, l'ensemble peut être conditionné, non pas sous la forme d'un rouleau, mais sous la forme d'une structure en accordéon, dans laquelle les armatures longitudinales sont rapprochées les unes des autres.
- Les éléments souples servant à la fabrication de l'ensemble d'armatures selon l'invention peuvent être formés à partir de fils de fer, ficelles, rubans adhésifs, feuillards en métal ou matière plastique, et analogues.
- Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, chaque élément souple est formé à partir d'au moins un feuillard en matière plastique, notamment en polypropylène. Avantageusement, chaque élément souple comprend deux feuillards superposés et soudés ponctuellement l'un à l'autre de part et d'autre de chaque armature. Par exemple, l'un des feuillards est filant, tandis que l'autre est filant ou ponctuel.
- Sous un autre aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication de l'ensemble d'armatures précité, ce procédé comprenant les opérations consistant à :
- dérouler des longueurs égales des éléments souples à partir d'une alimentation pour les amener parallèlement entre elles à un poste de liaison,
- amener les armatures une par une transversalement aux éléments souples au niveau du poste de liaison,
- lier une armature aux éléments souples au niveau du poste de liaison,
- faire avancer d'un pas les éléments souples qui emmènent avec eux l'armature préalablement liée, et
- recommencer les opérations ci-dessus pour les autres armatures. - Le procédé de liaison dépend évidemment de la nature des éléments souples utilisés et peut faire appel notamment à un nouage, collage, soudage par ultrason ou lame chauffage, agrafage, etc.
- Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, où l'on forme chaque élément souple à partir d'au moins un feuillard en matière plastique, le procédé de liaison peut faire appel à un soudage par ultrason ou lame chauffante.
- Dans le cas particulier où chaque élément souple est formé à partir de deux feuillards en matière plastique, à savoir un feuillard inférieur alimenté à partir d'un dérouleur et un feuillard supérieur alimenté à partir d'un autre dérouleur, on soude les deux feuillards l'un à l'autre ponctuellement de part et d'autre de l'armature à fixer.
- Ce soudage s'effectue préférentiellement par des moyens à ultrason prévus au niveau du poste de liaison.
- Après liaison d'une armature, par exemple par soudage, il suffit de faire avancer la nappe d'armatures d'un pas en déroulant les éléments souples, la valeur de ce pas pouvant être réglable. Ensuite, la nappe formée peut être simplement enroulée sur un tambour.
- L'invention concerne, sous un autre aspect, une installation pour la fabrication de l'ensemble d'armatures précité.
- Cette installation comprend pour l'essentiel :
- un poste de liaison,
- des moyens d'alimentation pour fournir des longueurs égales d'éléments souples et les amener parallèlement entre elles au poste de liaison.
- un distributeur d'armatures propre à amener les armatures une par une transversalement aux éléments souples au niveau du poste de liaison, et
- des moyens d'avance pour faire avancer d'un pas les éléments souples qui emmènent avec eux l'armature préalablement liée aux éléments de liaison. - Selon une autre caractéristique de l'invention, le poste de liaison est muni d'une tête de liaison en correspondance de chaque élément souple à lier aux armatures.
- Dans le cas où chaque élément souple est formé à partir d'au moins un feuillard en matière plastique, notamment en polypropylène, chaque tête de liaison est alors munie de moyens de soudage, par exemple à ultrason.
- Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, dans laquelle chaque élément souple est formé à partir de deux feuillards en matière plastique, les moyens d'alimentation comprennent, pour chaque élément souple, deux dérouleurs propres à recevoir respectivement un rouleau de feuillard inférieur et un rouleau de feuillard supérieur. Ceci permet de superposer les deux feuillards avant soudage, en entourant à chaque fois l'armature devant être liée. Le soudage s'effectue alors de part et d'autre de cette armature sur une longueur limitée.
- Suivant une autre caractéristique de l'installation de l'invention, celle-ci comprend, associé à chaque dérouleur, un frein commandé par un levier pivotant muni d'une poulie de renvoi autour de laquelle s'enroule le feuillard, de sorte que le frein est libéré lorsqu'une traction est exercée par le feuillard, tandis que le frein est bloqué lorsque cette traction cesse.
- Avantageusement, l'installation comprend quatre paires de dérouleurs, ce qui permet de fixer quatre éléments souples, formés chacun par la superposition de deux feuillards.
- Les moyens d'avance de l'installation de l'invention comprennent avantageusement des pinces à translation horizontale propres à saisir chacune un élément souple en aval du poste de liaison pour faire avancer l'ensemble d'un pas.
- Avantageusement, l'installation comprend une butée fixe et une butée réglable associées à chaque pince pour régler à volonté le pas entre deux armatures transversales successives.
- Dans le cas où l'installation est utilisée pour la fabrication d'un ensemble d'armatures formé à partir d'armatures transversales rectilignes, elle comprend en outre un tambour de réception sur lequel vient s'enrouler la nappe ainsi formée.
- Dans la description qui suit, donnée seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
- - la figure 1 est une vue de dessus d'un ensemble d'armatures selon l'invention;
- - la figure 2 est une vue latérale schématique d'une installation selon l'invention;
- - la figure 3 est une vue en coupe schématique partielle montrant la liaison d'une armature transversale au moyen d'un élément souple constitué de deux feuillards en matière plastique superposée;
- - la figure 4 est une vue latérale partielle de l'installation de la figure 2;
- - les figures 5A à 5D montrent différentes phases successives de fonctionnement de l'installation de la figure 4;
- - la figure 6 montre un dérouleur de feuillard faisant partie de l'installation de la figure 2;
- - la figure 7 montre un détail de l'installation de la figure 2;
- - la figure 8 représente schématiquement un ensemble d'armatures selon l'invention dans lequel les armatures sont non rectilignes; et
- - la figure 9 montre schématiquement un autre ensemble d'armatures selon l'invention dans lequel les armatures transversales sont non rectilignes et à contour fermé.
- On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre un ensemble d'armatures selon l'invention, désigné dans son ensemble par la référence 10. Cet ensemble comprend une multiplicité d'armatures transversales rigides 12 espacées les unes des autres qui, dans l'exemple représenté, sont des barres en acier de même longueur disposées parallèlement entre elles. L'ensemble 10 comprend en outre des éléments souples longitudinaux 14 qui sont au nombre de quatre dans l'exemple représenté. Chaque armature 12 est ainsi liée aux quatre éléments souples 14 par quatre noeuds 16.
- A titre d'exemple, chacune des armatures 12 est une barre en acier d'un diamètre de quatre ou cinq millimètres et d'une longueur de 2,40 mètres. L'intervalle i (ou pas) entre deux armatures 12 consécutives peut être réglable de 50 en 50 millimètres dans une plage comprise, par exemple, entre 100 et 450 millimètres.
- Dans l'exemple, les éléments souples 14 s'étendent parallèlement entre eux, la distance d séparant deux éléments 14 consécutifs étant égale à 60 centimètres.
- Dans l'exemple représenté, chaque élément souple est formé de deux feuillards en matière plastique d'une largeur de 10 millimètres, ces deux feuillards étant soudés ponctuellement entre eux, comme on le verra plus loin.
- On se réfère maintenant à la figure 2 qui montre schématiquement l'installation pour la fabrication d'un ensemble d'armatures selon l'invention. Cette installation comprend un poste de liaison 18 comprenant un bâti fixe 20 formant une table horizontale 22 avec laquelle coopèrent quatre têtes de liaison 24 destinées à assurer la liaison de chaque armature 12 avec les éléments souples 14. Dans l'exemple, chaque élément souple 14 (dont un seul est visible sur la figure 2) est formé par l'assemblage de deux feuillards, à savoir un feuillard supérieur 14A et un feuillard inférieur 14B , ces deux feuillards provenant respectivement d'un rouleau supérieur 26A et d'un rouleau inférieur 26B portés respectivement par un dérouleur supérieur 28A et un dérouleur inférieur 28B. L'installation comprend ainsi quatre dérouleurs supérieurs 28A et quatre dérouleurs inférieurs 28B.
- L'installation comprend en outre un distributeur 30 comportant un bâti mobile 32 muni de roues 34 et possédant une table inclinée 36 formant magasin et destinée à présenter les barres transversales 12. Ces dernières sont ensuite amenées une par une dans l'espace limité entre les quatre paires de feuillards 14A, 14B immédiatement en amont des têtes de liaison 24, par rapport au sens de déplacement des feuillards (flèche F).
- Dans l'exemple, les feuillards 14A et 14B sont en matière plastique, notamment en polypropylène, et les quatre têtes 24 sont des têtes de soudage destinées à assurer le soudage mutuel des quatre paires de feuillards de part et d'autre d'une armature transversale, comme montré plus loin en référence à la figure 3.
- Toutefois, le principe général de l'installation de la figure 2 pourrait être utilisé pour d'autres types d'éléments souples, les têtes de liaison 14 n'étant pas forcément des têtes de soudage.
- Les quatre paires de feuillards 14A et 14B sont déplacées pas à pas dans le sens de la flèche F, tandis qu'une armature transversale 12 est amenée sur la table 22 et en dessous des têtes de soudage 24 par des moyens qui seront décrits plus loin. Ces têtes 24 sont alors déplacées verticalement vers le bas pour assurer la liaison des quatre paires de feuillards qui maintiennent emprisonnée l'armature 12 correspondante. On obtient ainsi une nappe qui peut être enroulée sur un tambour de réception 36 (figure 2).
- Comme montré à la figure 3, le feuillard supérieur 14A vient s'enrouler autour de l'armature 12 et est soudé ponctuellement au feuillard inférieur 14B par deux zones de soudage 38 et 40 disposées de part et d'autre de l'armature 12. A titre d'exemple, ces deux zones 38 et 40 peuvent chacune s'étendre sur une longueur 1 de l'ordre de 10 millimètres. Ainsi, pour des feuillards de 10 millimètres de largeur, on obtient deux zones de soudage correspondant chacune à un carré de 10 millimètres de côté.
- On se réfère maintenant à la figure 4. La table 36 définit un plan incliné de forme incurvée s'étendant depuis une extrémité amont 42 à une extrémité aval 44, l'extrémité aval 44 se situant à un niveau inférieur à celui de l'extrémité amont 42. Au-dessus de la table 36 est placé un guide 46 muni d'une surface inférieure 48 de forme incurvée disposée en regard d'une partie de la table 36. La table 36 et le guide 46 définissent ainsi un magasin propre à recevoir une pluralité de barres transversales 12 déposées les unes à côté des autres. Une barre horizontale 50 est placée en amont du guide 46 pour interdire le passage de deux armatures croisées 12. La table 36 et le guide 46 forment ainsi un magasin dans lequel les armatures 12 sont rangées côte à côte et parallèlement entre elles et à l'horizontale. Ce magasin est pratiquement tangent à la verticale dans sa partie basse qui est adjacente à l'extrémité 44. Sous le magasin ainsi formé sont prévus quatre tiroirs extracteurs 52 animés d'un mouvement de translation horizontale, les tiroirs étant déplacés en synchronisme. Les tiroirs 52 sont munis d'encoches respectives 54 qui, lorsque les tiroirs sont dans la position arrière (figure 4), reçoivent une armature 12. Les tiroirs 52 sont déplaçables en synchronisme et propres à amener une armature 12 dans l'espace horizontal 56 limité entre une plaque supérieure 58 et une plaque inférieure 60, cet espace 56 aboutissant à une butée éclipsable 62.
- Le fonctionnement de la partie de l'installation représentée à la figure 4 sera maintenant expliqué en référence aux figures 5A à 5D. Lors de leur mouvement d'avance, comme représenté par la flèche de la figure 5A, les tiroirs 52 entraînent une armature 12 et ferment la sortie du magasin formé par la table 36 et le guide 46. Pendant ce mouvement, l'armature 12 est guidée entre les plaques 58 et 60.
- L'armature 12 est alors amenée jusqu'à la butée éclipsable 62 (figure 5B) et se trouve alors bloquée entre cette butée 62 et chaque tiroir 52 dans la position de liaison aux feuillards 14A, 14B. Les têtes de soudage 24 sont alors déplacées en synchronisme verticalement vers le bas (figure 5B) pour réaliser la liaison des quatre paires de feuillards (14A, 14B) autour de l'armature 12.
- Lorsque cette opération est terminée, les têtes de soudage 24 sont déplacées verticalement vers le haut et les tiroirs déplacés horizontalement vers l'arrière (figure 5C) pour revenir dans leur position initiale (figure 5D) où ils peuvent accueillir une nouvelle armature 12 afin de recommencer le même cycle que précédemment.
- On se réfère maintenant à la figure 6. Chacun des dérouleurs, par exemple le dérouleur 28A destiné à recevoir le rouleau 26A, est formé de deux flasques solidaires d'un noyau cylindrique 64 coaxial à l'axe 66 du dérouleur. A chaque dérouleur, par exemple 26A, est associé un frein 68 constitué par un levier 70 dont une extrémité 72 est montée à pivotement autour d'un axe 74 et dont l'autre extrémité 76 porte à rotation libre une poulie de renvoi 78 sur laquelle s'enroule le feuillard 14A, ce dernier passant ensuite autour d'une poulie de renvoi 80 montée à rotation autour d'un axe fixe 82. Le levier 70 comporte une partie intermédiaire incurvée 84 susceptible de frotter contre le noyau 64 pour freiner la rotation du dérouleur. Lorsque la poulie 78 et le levier 70 sont dans la position basse représentée à la figure 6, la partie incurvée 84 du levier, qui forme frein, est en appui sur le noyau 64 et le rouleau de feuillard est freiné en rotation.
- Lorsqu'une traction est exercée sur le feuillard 14A, ce dernier relève la poulie 78 et le levier 70, ce qui débloque le frein et libère le rouleau de feuillard.
- Lorsque la longueur souhaitée de feuillard a été tirée, la poulie 78 et le levier 70 redescendent et le rouleau de feuillard est à nouveau freiné, la tension du feuillard étant sensiblement la même après chaque opération de dévidage.
- Dans l'exemple représenté, l'installation comprend quatre dérouleurs 28A et quatre dérouleurs 28B. Les quatre feuillards inférieurs 14B arrivent au poste de soudage en passant sous la table 36 (figure 2) et donc sous l'armature à fixer, tandis que les quatre feuillards supérieurs 14A arrivent au-dessus de l'armature 12 à fixer. Les feuillards sont guidés et positionnés grâce aux huit poulies 80.
- Comme montré à la figure 7, l'armature 12 ainsi que les quatre feuillards 14A et les quatre feuillards 14B sont positionnés au poste de liaison. Les quatre têtes de soudage 24 sont alors déplacées en synchronisme verticalement vers le bas pour assurer la soudure des quatre paires de feuillards. Pour cela, la partie inférieure de chaque tête de soudage est pourvue d'une empreinte 86 ayant la même forme que l'armature, si bien que chaque tête de soudage peut enjamber l'armature et souder les deux feuillards de part et d'autre de celle-ci, comme montré précédemment à la figure 3.
- Avantageusement, les têtes de soudage sont de type à ultrason pour provoquer la fusion localisée de la matière constitutive des feuillards au niveau de leur interface. Cette fusion, qui est suivie d'un temps de maintien de la tête de soudage après arrêt de la vibration, assure le soudage des quatre paires de feuillards.
- Comme montré à la figure 7, l'installation comprend en outre des moyens d'avance pas à pas comprenant quatre pinces 88 à translation horizontale. Chaque pince est formée d'un mors supérieur 88A et d'un mors inférieur 88B et sont propres à saisir chacune un feuillard 14 en aval du poste de fixation pour faire avancer l'ensemble d'un pas dans le sens de la flèche F. Les mors respectifs des pinces sont rapprochés entre eux pour venir à chaque fois enserrer un feuillard et les pinces sont ensuite déplacées en synchronisme à l'horizontale et vers la gauche de la figure 7 suivant une longueur correspondant au pas désiré. Le mouvement de déplacement des pinces 88 est limité par une butée fixe 90 proche des têtes de soudage et par une butée réglable 92 de l'autre côté. Cette butée réglable permet de régler le pas entre deux armatures successives.
- Dès le début de l'opération de soudage, les pinces 88 viennent se placer près des têtes de soudage et leurs mors respectifs sont actionnés pour pincer les feuillards et les maintenir fermement en position une fois l'opération de soudage terminée.
- Lorsque l'opération de soudage est terminée, les têtes de soudage sont relevées, la butée 62 (figure 4) est éclipsée et les pinces 88 avancent vers la gauche de la figure 7 en entraînant la nappe d'armatures formée et en déroulant les feuillards de la valeur d'un pas.
- Dès le début de l'opération de soudage suivante, les pinces 88 s'ouvrent et viennent se positionner à côté des têtes de soudage.
- En sortie de l'installation, la nappe ainsi formée passe d'abord autour d'un rouleau de renvoi 94, ensuite autour d'un autre rouleau de renvoi 96 pour s'enrouler autour du tambour 36, ce dernier étant propre à être entraîné en rotation par l'intermédiaire d'une transmission 98 et d'un moteur 100. Le rouleau 96 est guidé en translation verticale, deux capteurs (non représentés) détectant les positions haute et basse de ce rouleau. Lorsque le rouleau 96 est en position basse, le moteur 100 d'entraînement du tambour 36 démarre, ce qui provoque l'enroulement de la nappe jusqu'à ce que le rouleau 96 soit en position haute.
- Pendant l'enroulement de la nappe autour du tambour 36, ce dernier est animé d'un mouvement alternatif de translation sur son axe afin d'éviter la superposition des feuillards.
- On se réfère maintenant à la figure 8 qui montre un ensemble d'armatures selon l'invention, comprenant des armatures transversales rigides 112 non rectilignes reliées entre elles par trois brins souples 14. Cet ensemble peut être conditionné à l'état replié sous la forme d'un accordéon.
- On se réfère maintenant à la figure 9 qui montre un autre ensemble d'armatures selon l'invention, cet ensemble comprenant des armatures transversales 212 non rectilignes. Dans l'exemple, ces armatures sont repliées pour former un con tour fermé généralement rectangulaire, ces armatures étant reliées par trois éléments souples 14. Comme dans le cas de la figure 8, cet ensemble d'armatures peut être conditionné, à l'état replié, sous la forme d'une structure en accordéon.
- L'ensemble d'armatures selon l'invention trouve une application particulière dans le cas de produits en béton précontraint, spécialement dans le cas de plaques en béton précontraint qui comportent des aciers de précontrainte disposés parallèlement entre eux. Il suffit alors de dérouler une nappe d'armatures selon l'invention de telle sorte que les armatures transversales rigides soient perpendiculaires à la direction des aciers de précontrainte.
- Mais cet ensemble peut être utilisé aussi, d'une manière générale, comme armatures de répartition d'un ouvrage en béton armé traditionnel.
- Ainsi l'ensemble d'armatures de l'invention peut être utilisé, en remplacement de barres ou de treillis soudé, pour les armatures d'une dalle en béton armé traditionnel, coulée sur chantier ou sur coffrage.
- Il peut être utilisé aussi comme "aciers de chapeau" (armature de moment positif) sur appui, notamment en pré-dalle, ou comme aciers positionnés dans une table de compression (effort unidirectionnel). Il trouve aussi une application comme armatures de recouvrement de pièces préfabriquées, en particulier de pré-dalles, au droit des joints.
- Egalement l'ensemble d'armatures de l'invention est utilisable en tant qu'armatures de répartition transversale d'une table de compression en béton de planchers, poutrelles ou entrevous, et comme "chapeaux" sur appui.
- L'invention est susceptible de nombreuses variantes. Par exemple, les barres formant les armatures transversales, au lieu d'être prédécoupées à la longueur voulue, pourraient être dressées et découpées par l'installation à partir de bobines d'acier.
Claims (19)
- dérouler des longueurs égales des éléments souples (14) à partir d'une alimentation pour les amener parallèlement entre elles à un poste de liaison (18),
- amener les armatures (12) une par une transversalement aux éléments souples (14) au niveau du poste de liaison (18),
- lier une armature (12) aux éléments souples (14),
- faire avancer d'un pas les éléments souples (14) qui emmènent avec eux l'armature (12) préalablement liée, et
- recommencer les opérations ci-dessus pour les autres armatures.
- un poste de liaison (18),
- des moyens d'alimentation (28A, 28B) pour fournir des longueurs égales d'éléments souples (14) et les amener parallèlement entre elles au poste de liaison (18),
- un distributeur (30) d'armatures propre à amener les armatures (12) une par une transversalement aux éléments souples (14) au niveau du poste de liaison (18), et
- des moyens d'avance (88) pour faire avancer d'un pas les éléments souples (14) qui emmènent avec eux l'armature (12) préalablement liée aux éléments de liaison.
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