FR2864124A1

FR2864124A1 - Masonry structure constructing method, involves engaging wall ties in each column, fixing U-shaped components on each wall tie, and casting binder in components and columns, where columns, wall ties and components are prefabricated

Info

Publication number: FR2864124A1
Application number: FR0314780A
Authority: FR
Inventors: Robert Morel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-06-24
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: WO2005059262A3; WO2005059262A2; FR2864124B1; EP1694925A2

Abstract

The method involves forming columns (2) and engaging a wall tie (5) in arc of circle in each column. U-shaped components (7) turned towards extrados side of the arc are fixed on each wall tie and each wall tie is lined between two legs of each component. A binder is cast in the components and the columns for forming an arch, where the columns, wall ties and components are prefabricated. An independent claim is also included for construction components for implementing masonry structure constructing method.

Description

La présente invention concerne un procédé de construction d'unThe present invention relates to a method of constructing a

ouvrage de maçonnerie comportant au moins un arc ou une voûte. masonry work comprising at least one arch or vault.

Les ouvrages de maçonnerie comportant des voûtes en berceau ou en arc de cloître sont connus depuis des temps très anciens. Masonry structures with barrel vaults or cloister arches have been known since ancient times.

Mais la construction de tels édifices exigent des compagnons très qualifiés. La complexité et la technicité nécessaires pour réaliser des ouvrages de ce type limitent donc leur diffusion. But the construction of such buildings require highly qualified companions. The complexity and technicality required to produce works of this type therefore limit their diffusion.

Un but de l'invention est donc de proposer un procédé de construction d'un ouvrage comportant un arc ou une voûte qui puisse être mise 10 en oeuvre par un personnel qui ne soit pas spécialement qualifié. An object of the invention is therefore to provide a method of constructing a structure comprising an arch or a vault that can be implemented by personnel who are not specially qualified.

Un autre but de l'invention est de proposer de permettre l'utilisation d'éléments préfabriqués pouvant être transportés, stockés et mis en oeuvre, sans exiger de matériels ou d'infrastructure complexe. Another object of the invention is to propose to allow the use of prefabricated elements that can be transported, stored and implemented, without requiring equipment or complex infrastructure.

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un ouvrage comportant au moins une arc et comprenant les étapes consistant à : - réaliser au moins deux piliers présentant une structure formée de boisseaux creux, - engager dans chacun de ces piliers un chaînage en arc de cercle, - fixer sur le chaînage au moins un élément sensiblement en forme 20 de U tourné vers le côté extrados de l'arc, - garnir la totalité du chaînage entre chacun des deux pieds par des éléments en forme de U, - couler un liant dans les éléments en forme de U et les piliers pour former un arc. The invention relates to a method for manufacturing a structure comprising at least one arc and comprising the steps of: - producing at least two pillars having a structure formed of hollow bushings; - engaging in each of these pillars a chaining in an arc of circle, - fix on the chaining at least one substantially U-shaped element facing towards the extrados side of the arc, - fill the entire chaining between each of the two legs with U-shaped elements, - cast a binder in U-shaped elements and pillars to form an arch.

L'idée à la base de l'invention est de créer une structure à partir d'éléments préfabriqués puis de couler un liant dans pour obtenir des poutres qui permettront à la structure d'assurer une reprise d'efforts importants. The idea underlying the invention is to create a structure from prefabricated elements and then to pour a binder in to obtain beams that allow the structure to ensure a recovery of significant effort.

Selon les caractéristiques de ce procédé : - il comprend la réalisation d'au moins deux arcs, - il comprend la réalisation d'au moins deux arcs parallèles, - il comprend la réalisation d'au moins deux arcs croisés, il comprend une étape consistant à mettre en place des éléments de couvrement recouvrant l'espace entre deux arcs, - il comprend une étape consistant à mettre en place des éléments 35 de parement venant se suspendre sur un arc. According to the characteristics of this method: - it comprises the realization of at least two arcs, - it comprises the realization of at least two parallel arcs, - it comprises the realization of at least two crossed arcs, it comprises a step consisting of to set up covering elements covering the space between two arches, - it comprises a step of setting up 35 facing elements hanging on an arc.

L'invention concerne également des éléments de construction pour la mise en oeuvre de ce procédé, chaque élément étant préfabriqué en béton alvéolaire, ce qui permet d'obtenir des éléments qui peuvent être manipulés par un opérateur sans avoir recours à des appareils de levage ou de manutentions. The invention also relates to construction elements for the implementation of this method, each element being prefabricated in cellular concrete, which allows to obtain elements that can be handled by an operator without the use of lifting devices or of handling.

Selon d'autres caractéristiques de ces éléments: - les éléments de couvrement présentent au moins un côté présentant un talon d'accrochage et au moins un côté présentant un épaulement, - les éléments de parement présentent un épaulement permettant de les suspendre sur un arc, - les éléments de parement présentent une partie rectangulaire et un nez oblique. According to other characteristics of these elements: - the covering elements have at least one side having a hooking heel and at least one side having a shoulder, - the facing elements have a shoulder for hanging on an arc, - The facing elements have a rectangular portion and an oblique nose.

Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence 15 au dessin ci-annexé représentant à tirer d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'un ouvrage selon l'invention. For a good understanding, the invention is described with reference to the drawing attached hereto showing a non-limiting example of an embodiment of a structure according to the invention.

Figure 1 est une vue en perspective d'un ouvrage en cours de réalisation, Figure 2 est une vue en perspective de l'ouvrage en cours de 20 construction Figure 3 est une autre vue de l'ouvrage en cours de construction, Figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de figure 3, Figure 5 est une vue en perspective d'un ouvrage selon l'invention. En se référant tout d'abord à la figure 1, on constate que l'ouvrage 25 représenté présente quatre piliers 2. Figure 1 is a perspective view of a work in progress, Figure 2 is a perspective view of the work being constructed Figure 3 is another view of the work being constructed, Figure 4 is a sectional view according to IV-IV of Figure 3, Figure 5 is a perspective view of a structure according to the invention. Referring first to FIG. 1, it can be seen that the illustrated structure has four pillars 2.

Ces piliers 2 peuvent reposer sur des semelles bétonnées qui ne font pas partie de l'invention. These pillars 2 may rest on concrete soles that are not part of the invention.

Chacun de ces piliers 2 est constitué de boisseaux, c'est-à-dire des éléments creux et superposés. Ces éléments préfabriqués sont réalisés en 30 béton alvéolaire et sont, donc, d'une masse peu importante qui permet à un opérateur de les manipuler sans appareil de levage. Each of these pillars 2 consists of bushels, that is to say hollow elements and superimposed. These prefabricated elements are made of cellular concrete and are, therefore, of a small mass that allows an operator to handle without lifting equipment.

La première étape de procédé selon l'invention consiste ainsi à mettre en place des piliers à structure creuse. Dans l'exemple représenté, ces piliers sont disposés en carré. The first method step according to the invention thus consists in setting up pillars with a hollow structure. In the example shown, these pillars are arranged in a square.

Comme on peut le voir sur la figure 1, chaque pilier est surmonté d'éléments creux de départ d'arc 4 qui intègrent des amorces de formation d'arc en direction des trois autres piliers. As can be seen in Figure 1, each pillar is surmounted by hollow arc starting elements 4 which incorporate arc forming primers towards the other three pillars.

La deuxième étape du procédé selon l'invention consiste à engager des chaînages 5 en arc de cercle dans chacun des pieds. Ces chaînages 5 sont préfabriqués selon des dimensions variant en fonction de la distance qui sépare chacun des piliers Dans l'exemple représente, trois chaînages partent de chacun des piliers 2. Comme on le voit clairement sur le dessin, les chaînages sont disposés selon les côtés du carré formés par les quatre piliers 2 et, selon les diagonales de ce carré, les chaînages de diagonale étant bien entendu plus longs que les chaînages de côté. The second step of the method according to the invention consists in engaging chaining 5 in an arc of a circle in each of the feet. These links 5 are prefabricated according to dimensions varying as a function of the distance separating each of the pillars. In the example shown, three links start from each of the pillars 2. As can clearly be seen in the drawing, the links are arranged according to the sides. of the square formed by the four pillars 2 and, according to the diagonals of this square, the diagonal links being of course longer than the side chaining.

La troisième étape prévoit de fixer sur les chaînages des éléments 7 en U et de recouvrir totalement ces derniers avec des éléments 7 en U. Pour se faire, chaque élément 7 en U est collé au précédent. II doit être précisé que les éléments 7 en U sont préfabriqués en béton cellulaire par inclusion de billes de polystyrène et ainsi présentent une masse modérée puisque la densité du béton alvéolaire est très inférieure à celle d'un béton classique. The third step provides for fixing on the chaining elements 7 in U and completely cover them with U-shaped elements 7. To do this, each U-shaped element 7 is glued to the previous one. It should be specified that the U-shaped elements 7 are prefabricated with cellular concrete by inclusion of polystyrene beads and thus have a moderate mass since the density of the cellular concrete is much lower than that of a conventional concrete.

Il est tout à fait remarquable que cette étape peut être réalisée par un opérateur seul puisque chaque élément 7 en U étant en béton cellulaire peut être soulevé et mis en place grâce à la force humaine, sans recourir à des instruments de levage. En outre, les éléments 7 en U, réalisés en béton alvéolaire, peuvent être coupés à la scie égoïne si besoin pour s'adapter parfaitement au chaînage 5. It is quite remarkable that this step can be carried out by a single operator since each U-shaped element 7 being of cellular concrete can be raised and put in place by human force, without resorting to lifting instruments. In addition, the elements 7 in U, made of cellular concrete, can be cut with the handsaw if necessary to perfectly adapt to the chaining 5.

Par ailleurs, il n'est pas nécessaire de mettre en place d'appareillage de soutien comme cela est le cas lors de la réalisation d'arcs traditionnels. Traditionnellement, il faut en effet soutenir chacun des voussoirs jusqu'à la mise en place de la clef de voûte. Moreover, it is not necessary to set up support equipment as is the case when producing traditional arches. Traditionally, it is necessary to support each of the voussoirs until the establishment of the keystone.

Rien de tout cela n'est nécessaire avec le procédé selon l'invention, puisque chacun des éléments 7 en U, ayant une faible masse, est collé sur l'élément précédent au fur et à mesure de la pose des éléments 7 en U. Le collage des éléments en U entre eux peut être réalisé avec un micro mortier. None of this is necessary with the method according to the invention, since each of the elements 7 in U, having a low mass, is bonded to the previous element as and when the elements 7 U. Bonding the U-shaped elements between them can be achieved with a micro mortar.

Lorsque tous les éléments 7 en U sont posés, on coule alors un liant dans les éléments 7 en U et les piliers 2. En d'autres termes, les parties creuses de la structure ainsi érigée sont remplies d'un liant de type mortier ou béton. Il est ainsi crée et, c'est l'un des aspects les plus remarquables de l'invention, des poutrelles en forme d'arc qui pourront assurer une reprise d'efforts extrêmement importants. When all the U-shaped elements 7 are laid, a binder is then poured into the U-shaped elements 7 and the pillars 2. In other words, the hollow parts of the structure thus erected are filled with a binder of the mortar type or concrete. It is thus created and, it is one of the most remarkable aspects of the invention, arc-shaped beams that can ensure a recovery of extremely important efforts.

A ce stade de la construction, on dispose d'une ossature de l'ouvrage à construire. At this stage of construction, there is a framework of the structure to build.

L'étape suivant prévoit la pose d'éléments 9 de couvrement de l'espace délimité par les quatre arcs. The next step provides for the laying of elements 9 for covering the space delimited by the four arcs.

A cet effet, des éléments 9 de couvrement préfabriqués en béton alvéolaire sont mis en place. Comme on peut le voir sur la figure 4, chaque élément de couvrement est quadrangulaire. Chaque élément 9 présente sur sa face correspondant à l'extrados de la voûte une construction sur deux de ses côtés un talon d'accrochage 10 et sur ses deux autres côtés un épaulement 11. For this purpose, elements 9 prefabricated prefabricated cellular concrete are set up. As can be seen in Figure 4, each covering element is quadrangular. Each element 9 has on its face corresponding to the extrados of the vault a construction on two of its sides an attachment heel 10 and on its two other sides a shoulder 11.

Cette structure est commune à tous les éléments de couvrement, sauf aux éléments de couvrement 9' adjacents aux arcs diagonaux qui présentent un talon d'accrochage sur trois côtés. Dans l'exemple représenté les éléments de couvrement 9' présente un coté oblique pour venir épouser l'arc diagonal. Dans le cas de voûte en berceau c'est à dire dans laquelle les arcs sont parallèles les éléments de couvrement 9' sont rectangulaires. This structure is common to all the covering elements, except to the covering elements 9 'adjacent to the diagonal arches which have a hooking heel on three sides. In the example shown the cover elements 9 'has an oblique side to come to marry the diagonal bow. In the case of a barrel vault, ie in which the arches are parallel, the covering elements 9 'are rectangular.

Au cours de cette étape, les premiers éléments du couvrement 9 sont tout d'abord posés à partir de chaque pilier, jusqu'à former la totalité de la voûte. Les éléments de couvrement sont, comme les éléments précédemment utilisés, d'une masse qui permet leur manipulation par un homme seul. La fixation des éléments de couvrement se fait d'une part par le recouvrement du talon d'accrochage 10 d'un élément de couvrement sur l'épaulement 11 de l'élément du couvrement précédemment posé et, d'autre part, par un collage qui n'est toutefois pas absolument nécessaire, l'emboîtage mécanique étant normalement suffisant. During this step, the first elements of the covering 9 are first placed from each pillar, to form the entire vault. The elements of covering are, like the elements previously used, of a mass which allows their manipulation by a single man. The fixing of the covering elements is done on the one hand by the covering of the attachment heel 10 of a covering element on the shoulder 11 of the element of the cover previously laid and, on the other hand, by a gluing however, it is not absolutely necessary, the mechanical casing being normally sufficient.

Enfin, la dernière étape du procédé prévoit la mise en place d'éléments de parement qui vont constituer les quatre faces de l'ouvrage. Finally, the last step of the method provides for the establishment of facing elements that will constitute the four faces of the book.

Comme on peut le voir sur la figure 4, les éléments de parement latéraux présente une partie rectangulaire prolongée par un nez oblique. On note également pour chaque élément de parement 13 présenté sur sa face intérieure un épaulement 15 qui permet de venir appuyer les éléments en U formant les arcs de côté de l'ouvrage. Les éléments de parements 13 latéraux se posent successivement les uns au dessus des autres, la partie rectangulaire empêche leur basculement au cours de leur pose. As can be seen in Figure 4, the side facing elements has a rectangular portion extended by an oblique nose. We also note for each facing element 13 presented on its inner face a shoulder 15 which can come to support the U-shaped elements forming the side arches of the structure. The elements of lateral facings 13 arise successively one above the other, the rectangular part prevents their tilting during their installation.

Pour la suite, il est possible de monter un toit sur l'ouvrage, après avoir recouvert la voûte d'un isolant tel que de la pozzolanne. For the future, it is possible to mount a roof on the structure, after covering the vault with an insulator such as pozzolanne.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment, mais elle en embrasse au contraire toutes les formes 5 de réalisation. Of course, the invention is not limited to the embodiment described above, but it encompasses all the embodiments.

C'est ainsi qu'il est possible É de prolonger les chaînages depuis chaque pilier jusqu'à un étage supérieur, ce qui autorise une reprise des efforts sur les piliers, É d'envisager qu'un pilier supporte jusqu'à six arcs dans le cas d'un pilier se trouvant au centre de l'ouvrage, É de prévoir un chaînage qui relie la base de chaînage verticaux présents dans les piliers et un chaînage qui relie le sommet des chaînages verticaux présents dans les piliers pour donner un l'ouvrage des propriétés antisismiques Un autre avantage induit de l'invention est que l'on peut envisager de diffuser un ouvrage voûté tel qu'il est représenté à la figure 4 sous forme d'un kit incluant tous les éléments c'est-à-dire boisseau pour le piliers, éléments en U, éléments de couvrement et éléments de parement ainsi que les chaînage. Pour des ouvrages de dimension standard, ces éléments sont moulés en série ce qui permet bien entendu une économie d'échelle et permet d'abaisser les prix de revient. This is how it is possible to extend the chaining from each pillar to an upper floor, which allows a resumption of efforts on the pillars, to consider that a pillar supports up to six arches in the case of a pillar located in the center of the structure, É to provide a chaining which connects the vertical chaining base present in the pillars and a chaining which connects the top of the vertical chaining present in the pillars to give a Another advantage of the invention is that it is possible to envisage broadcasting a vaulted structure as represented in FIG. 4 in the form of a kit including all the elements, that is to say bushel for pillars, U-shaped elements, covering elements and facing elements as well as chaining. For standard size structures, these elements are molded in series which of course allows economies of scale and lowers the cost price.

Claims

1. A method of manufacturing a structure comprising at least one vault, characterized in that it comprises the steps of: - making at least two pillars (2) having a structure formed of bushels (3) hollow, - engage in each of these feet a chaining (5) in an arc of a circle, - set on the chaining at least one substantially U-shaped element (7) facing the extrados side of the arc, - fill the entire chaining between each of the two U-shaped legs (7), pour a binder into the U-shaped elements (7) and the pillars (2) to form an arc.

2. Method according to claim 1, characterized in that it comprises the production of at least two arcs.

3. Method according to claim 2, characterized in that it comprises the production of at least two parallel arcs.

4. Method according to claim 2, characterized in that it comprises the production of at least two crossed arcs.

5. Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that it comprises a step of setting up covering elements (9) covering the space between two arcs.

6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a step of setting up facing elements hanging on an arc.

7. Construction elements for the implementation of the method according to claims 1 to 6, characterized in that each element (2, 7, 9, 13) is prefabricated in cellular concrete.

8. Elements according to claim 7, characterized in that the covering elements (9) have at least one side having a hooking heel (10) and at least one side having a shoulder (11).

9. Elements according to claim 7 or claim 8, characterized in that the facing elements (13) have a shoulder (15) for suspending them on an arc.

10. Facing elements according to claim 9, characterized in that the facing elements (13) have a rectangular portion and an oblique nose.