WO2003010397A1 - Mur en beton arme realise par coffrage perdu - Google Patents

Mur en beton arme realise par coffrage perdu Download PDF

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WO2003010397A1
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formwork
wall
stiffeners
walls
reinforcing element
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PCT/IB2002/002895
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Inventor
Pierre Messiqua
Régis Messiqua
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Coffor Internacional Exploração De Patentes Lda
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/84—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ
    • E04B2/86—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms
    • E04B2/8635—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms with ties attached to the inner faces of the forms

Definitions

  • the invention relates to a wall of concrete or similar material produced from an unfolded lost formwork integrated into the wall and comprising two formwork walls placed opposite and connected by connecting elements articulated to the formwork walls by through stiffeners integral with the formwork walls, the interval between these formwork walls after unfolding being filled with a filling material such as concrete.
  • the invention also relates to a method for producing such a wall as well as a formwork / frame specially adapted for the construction of this wall.
  • one of the known techniques is to use walls in lost formwork, ie a formwork which remains as an integral part of the wall once the concrete has been poured inside.
  • the formwork elements as well as the elements connecting the two walls, although contributing to the rigidity of the wall, are not sufficient to guarantee rigidity during construction requiring high stresses, in particular in multi-storey buildings or in regions with seismic risks or risks of other disasters natural.
  • the vertical stiffeners and the metal frames connecting the two shuttering walls constitute a reinforcement but these metal parts do not constitute a sufficient reinforcement to stiffen the wall in a satisfactory manner.
  • the commonly used technique is to thread the vertical steel bars once the formwork unfolded and put in place, then to attach these bars to the formwork for rigidity on the one hand and to ensure their positioning on the other hand.
  • the horizontal bars are also threaded one by one into the unfolded formwork and then attached with the stirrups or to the vertical bars.
  • the object of the present invention is to provide formwork with steel bars for reinforced concrete walls, the positioning and positioning of the steel bars being done in an easy and rapid manner.
  • a formwork comprising an outer wall and an inner wall, these walls comprising connecting elements articulated to the walls and vertical stiffeners in general U shape, characterized in that it comprises at least one reinforcing element slipped inside two stiffeners placed facing each other on the walls, said reinforcing element comprising at least one vertical bar and at least two horizontal crosspieces, these crosspieces being adjusted to slide inside the stiffeners .
  • This reinforcing element is added after the deployment of the wall and slid between the stiffeners which are placed face to face inside the walls.
  • the U-shape of these stiffeners ensures the maintenance of this reinforcement element and greatly facilitates its insertion because it fulfills a natural function of vertical guide.
  • Another advantage of the invention is that it eliminates the operation of attaching vertical bars to elements of the formwork. By analyzing the reasons for this attachment, it turned out that the primary reason is not to increase the mechanical rigidity of the assembly, but to ensure the correct positioning of the bars.
  • the reinforcing element is composed of vertical bars and crosspieces, these vertical bars being positioned along the length of the crosspieces during assembly.
  • This operation is preferably carried out in the factory, that is to say in an environment guaranteeing low cost and good reproducibility by optimal means of production. It can optionally be carried out on the construction site using a template, the parts being welded or tied together.
  • the factory production guarantees the standards specific to the construction area because the factory manufacturing conditions are easily standardized and verifiable, unlike what happens on a site.
  • two or three crosspieces can be placed to ensure good guidance.
  • several vertical bars can be placed per reinforcement element.
  • FIG. 1 is a top view of a formwork according to the state of the art
  • FIG. 2 is a front view of the reinforcing element
  • FIG. 3 is a top view of the formwork with the reinforcing element
  • FIG. 4 is a top view with reinforcing elements and horizontal bars.
  • Figure 1 illustrates the formwork in its deployed position with its outer wall 1 and its inner wall 2. These walls are made by screens allowing water to pass through and constituting a good grip for concrete. This characteristic is important because it allows a visual control of the interior of the formwork before pouring the concrete.
  • connecting elements or stirrups 3 and 3 ′ in the form of a zigzag, which connecting elements make it possible to maintain the walls, either folded for storage and transport, or at a spacing defining an interval intended to receive a filling material such as concrete.
  • Stiffeners 4 are placed vertically along the walls to ensure the rigidity of the formwork.
  • the connecting elements 3, 3 ′ of the formwork walls are articulated to the stiffeners 4.
  • These stiffeners 4 are integral with the formwork wall by means of spacing elements and the gap between the formwork walls is filled with the filling material such than concrete.
  • the wall thus constructed comprises a coating E in excess thickness with respect to the stiffeners and the articulated connecting elements.
  • this coating E When the face of the formwork is exposed, this coating E must be sufficiently thick and produced by an appropriate material such as an impermeable plastic coating for example.
  • the solution of the prior art consists of sliding steel bars in the interval between the two walls and attaching them either to the connecting elements 3, 3 ′, or to the vertical bars (not shown).
  • FIG 2 is shown the innovative element according to the invention, that is to say an example of reinforcing element.
  • This element consists of two vertical bars 5 and 5 'kept spaced apart by two crosspieces 6. These crosspieces are adjusted so that their length corresponds to the spacing defined by the stiffeners 4 placed opposite on the formwork walls.
  • the stiffeners 4 act as a guide during the descent of the reinforcing element inside the formwork.
  • FIG. 4 illustrates the passage of the horizontal bars 7.
  • the horizontal bars 7 are positioned in space defined by a stiffener 4 and a vertical bar 5, 5 '.
  • This example corresponds to the usual use, that is to say taking into account the positioning near the wall surface. This positioning guarantees a great robustness of the wall while avoiding the risks of carbonation thanks to recess that defines the stiffener relative to the surface of the wall and the coating E in excess thickness.
  • FIG 4 One of the variants of the invention is illustrated in Figure 4.
  • the wall is similar to that of Figure 1 or 3, and has two perforated walls 8, 8 'and, in addition, an insulating panel 9, for example made of polyurethane or in rock wool or other insulating material or flame retardant, adjacent to the wall 8 'which forms the outer face of the wall.
  • the connecting device 3, 3 ' is articulated to the stiffeners 4 secured to the panel 8' possibly spaced therefrom by means of wedges 10 secured by screws 11, or other attachment means, which extend beyond the stiffeners 4 in order to penetrate sufficiently into the concrete or other filling material.
  • the concrete, or other filling material forms a thickness 12 between the internal face of the insulating panel 9 (which acts as a formwork panel) and the stiffeners 4 with the corresponding parts of the Z-connections.
  • the length of the shims 10 is defined so that a space exists between the insulating panel 9 and the stiffeners 4.
  • the shims 10 are defined so that the panel insulator 9 is supported on the stiffeners 4.

Abstract

Le but de la présente invention est de proposer des coffrages pour des murs en béton armé dont la mise en place et le positionnement des barres d'acier se fait d'une manière aisée et rapide.Ce but est atteint par un mur en béton ou matériau semblable réalisé ô partir d'un coffrage/armature déplié intégré dans le mur et comportant deux parois coffrantes (1, 2) placées en vis-ô-vis et connectées par des éléments de liaison (3, 3') articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire de raidisseurs (3) en forme générale de U solidaires des parois coffrantes, l'intervalle entre ces parois coffrantes dépliées étant rempli d'un matériau de remplissage tel que le béton.Ce mur comporte au moins un élément d'armature (5, 5', 6) placé dans la largeur de l'intervalle défini entre les parois coffrantes, ledit élément d'armature comprenant au moins une barre verticale (5, 5') et au moins deux traverses horizontales (6), ces traverses étant ajustées pour glisser ô l'intérieur des raidisseurs (4).

Description

MUR EN BETON ARMÉ RÉALISÉ PAR COFFRAGE PERDU
L'invention se rapporte à un mur en béton ou matériau semblable réalisé à partir d'un coffrage déplié perdu intégré dans le mur et comportant deux parois coffrantes placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire de raidisseurs solidaires des parois coffrantes, l'intervalle entre ces parois coffrantes après dépliage étant rempli d'un matériau de remplissage tel que le béton. L'invention concerne aussi un procédé pour la réalisation d'un tel mur ainsi qu'un coffrage/armature spécialement adapté à la construction de ce mur.
Il est connu des constructeurs de murs pour fabriquer des maisons, immeubles et autres ouvrages, que ce qui garantit la solidité de la construction est la présence d'armatures en acier à l'intérieur des murs en béton armé. L'absence de murs en béton armé au profit de portiques est souvent la cause de dégâts importants lors de tremblements de terre, tornade, typhon ou autres catastrophes naturelles.
Pour la réalisation des murs, une des techniques connues est d'utiliser des parois en coffrage perdu, c'est à dire un coffrage qui reste comme partie intégrante du mur une fois le béton coulé à l'intérieur.
Ces parois sont reliées localement entre elles grâce à des éléments de liaison ou étriers dont les extrémités s'ancrent sur les dites parois coffrantes. Ces étriers sont disposés selon une direction orthogonale aux faces coffrantes.
Les éléments coffrants aussi bien que les éléments reliant les deux parois, bien que participant à la rigidité du mur, ne suffisent pas à garantir la rigidité lors de construction nécessitant des contraintes élevées, en particulier lors de bâtiments de plusieurs étages ou dans des régions à risques sismiques ou susceptibles d'autres catastrophes naturelles. En effet, les raidisseurs verticaux et les armatures en métal reliant les deux parois coffrantes constituent un renfort mais ces pièces métalliques ne constituent pas un renfort suffisant pour rigidifier le mur d'une manière satisfaisante.
Pour renforcer ce mur, des armatures traditionnelles (ronds à béton) doivent être ajoutées et complètement noyées dans le béton, et par conséquent être dans l'espace compris entre les deux parois.
La technique couramment utilisée est d'enfiler les barres d'acier verticales une fois le coffrage déplié et mis en place, puis d'attacher ces barres au coffrage pour la rigidité d'une part et pour assurer leur positionnement d'autre part.
Les barres horizontales sont également enfilées une à une dans le coffrage déplié puis attachées avec les étriers ou aux barres verticales. Ces opérations sont longues et coûteuses car essentiellement effectuée de manière manuelle. De plus, il existe le risque de mauvaises ligatures par les ouvriers sur le chantier.
Le but de la présente invention est de proposer des coffrages avec barres d'acier pour des murs en béton armé dont la mise en place et le positionnement des barres d'acier se fait d'une manière aisée et rapide.
Ce but est atteint par un coffrage comprenant une paroi extérieure et une paroi intérieure, ces parois comportant des éléments de liaison articulés aux parois et des raidisseurs verticaux en forme générale de U, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément d'armature glissé à l'intérieur de deux raidisseurs placés en vis-à-vis sur chacune des parois, ledit élément d'armature comprenant au moins une barre verticale et au moins deux traverses horizontales, ces traverses étant ajustées pour glisser à l'intérieur des raidisseurs. Cet élément d'armature est ajouté après le déploiement de la paroi et glissé entre les raidisseurs qui sont placés face à face à l'intérieur des parois. La forme en U de ces raidisseurs assure le maintien de cet élément d'armature et facilite grandement son insertion car elle rempli une fonction naturelle de guide vertical.
Un autre avantage de l'invention est de supprimer l'opération d'attache des barres verticales à des éléments du coffrage. En analysant les raisons de cette attache, il s'est avéré que la raison première n'est pas d'augmenter la rigidité mécanique de l'ensemble, mais d'assurer le positionnement correct des barres.
En effet, une barre d'acier trop près de la surface extérieure est exposée à la carbonatation. Ce processus destructeur du béton est provoqué par les acides (acide carbonique entre autres) contenus dans l'air. Lorsque les armatures n'ont pas un recouvrement suffisamment, elles commencent l'une après l'autre à rouiller et des fissures et éclats apparaissent.
Selon l'invention, l'élément d'armature est composé par des barres verticales et des traverses, ces barres verticales étant positionnées dans la longueur des traverses lors de l'assemblage. Cette opération est effectuée de préférence en usine c'est-à-dire dans un environnement garantissant un coût faible et une bonne reproductibilité par des moyens de production optimaux. Elle peut éventuellement être réalisée sur le site de construction à l'aide d'un gabarit, les pièces étant soudées ou ligaturées ensemble.
La réalisation en usine permet de garantir les normes propres à la zone de construction car les conditions de fabrication en usine sont facilement standardisées et vérifiables, contrairement à ce qui se passe sur un chantier. Compte tenu de la longueur des barres verticales, on pourra placer deux ou trois traverses pour assurer un bon guidage. Selon les spécifications mécaniques souhaitées, on pourra placer plusieurs barres verticales par élément armature.
Pour la rigidité du mur et assurer la continuité des coffrage, on ajoute des barres horizontales qui viennent se poser sur les étriers.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés qui sont donnés à titre d'exemple nullement limitatif, à savoir:
- la figure 1 est une vue de dessus d'un coffrage selon l'état de la technique,
- la figure 2 est une vue de face de l'élément d'armature,
- la figure 3 est une vue de dessus du coffrage avec l'élément d'armature,
- la figure 4 est une vue de dessus avec des éléments d'armature et des barres horizontales.
La figure 1 illustre le coffrage dans sa position déployée avec sa paroi extérieure 1 et sa paroi intérieure 2. Ces parois sont réalisées par des grillages laissant passer l'eau et constituant une bonne accroche pour le béton. Cette caractéristique est importante car elle permet un contrôle visuel de l'intérieur du coffrage avant le coulage du béton.
Ces parois sont reliées par des éléments de liaison ou étriers 3 et 3' en forme de zigzag, lesquels éléments de liaison permettent de maintenir les parois, soit repliées pour le stockage et le transport, soit à un ecartement définissant un intervalle destiné à recevoir un matériau de remplissage tel que le béton. Des raidisseurs 4 sont placés verticalement le long des parois pour assurer la rigidité du coffrage. Les éléments de liaison 3, 3' des parois coffrantes sont articulés aux raidisseurs 4. Ces raidisseurs 4 sont solidaires de la paroi coffrante au moyen d'éléments d'espacement et l'intervalle entre les parois coffrantes est rempli par le matériau de remplissage tel que le béton.
Le mur ainsi construit comporte un enrobage E en surépaisseur par rapport aux raidisseurs et aux éléments de liaison articulés.
Lorsque la face du coffrage est exposée, cet enrobage E devra être suffisamment épais et réalisé par un matériau approprié tel qu'un enduit plastique imperméable par exemple.
Selon ce schéma connu, la solution de l'état de la technique consiste à glisser dans l'intervalle des deux parois, des barres d'acier et de les attacher soit aux éléments de liaisons 3, 3', soit aux barres verticales (non représentées).
Sur la figure 2 est représenté l'élément innovant selon l'invention, c'est- à-dire un exemple d'élément d'armature. Cet élément est constitué de deux barres verticales 5 et 5' maintenues espacées par deux traverses 6. Ces traverses sont ajustées pour que leur longueur corresponde à l'espacement défini par les raidisseurs 4 placés vis-à-vis sur les parois coffrantes.
L'assemblage est illustré à la figure 3 où l'on voit le coffrage dans lequel les éléments d'armature sont insérés.
Les raidisseurs 4 officient comme guide lors de la descente de l'élément d'armature à l'intérieur du coffrage.
La figure 4 illustre le passage des barres horizontales 7. Dans cet exemple, les barres horizontales 7 sont positionnées dans l'espace définit par un raidisseur 4 et une barre verticale 5, 5'. Cet exemple correspond à l'utilisation habituelle, c'est-à-dire tenant compte du positionnement près de la surface du mur. Ce positionnement garantit une grande robustesse du mur tout en évitant les risques de carbonatation grâce à recartement que définit le raidisseur par rapport à la surface du mur et l'enrobage E en surépaisseur.
Dans des zones à risques de carbonatation élevés, il est possible de placer les barres horizontales (7') entre les barres verticales afin d'assurer une distance maximale entre la surface du mur et les barres d'armature verticales.
Une des variantes de l'invention est illustrée par la Figure 4. Le mur est semblable à celui de la Figure 1 ou 3, et comporte deux parois ajourées 8, 8' et, en outre, un panneau isolant 9, par exemple en polyuréthane ou en laine de roche ou autre isolant ou matière ignifuge, adjacent à la paroi 8' qui forme la face extérieure du mur. De ce côté, le dispositif de liaison 3, 3' est articulé aux raidisseurs 4 solidaires avec le panneau 8' éventuellement espacés de celui-ci au moyen de cales 10 solidarisées par des vis 11 , ou autres moyens d'accrochage, qui s'étendent au-delà des raidisseurs 4 afin de pénétrer suffisamment dans le béton ou autre matériau de remplissage.
Du côté de la paroi 8', le béton, ou autre matériau de remplissage, forme une épaisseur 12 entre la face interne du panneau isolant 9 (qui fait effet de panneau de coffrage) et les raidisseurs 4 avec les parties correspondantes des liaisons en Z. Selon une première forme d'exécution, la longueur des cales 10 est définie pour qu'un espace existe entre le panneau isolant 9 et les raidisseurs 4. Selon une autre forme de réalisation, les cales 10 sont définies de telle sorte que le panneau isolant 9 soit en appui sur les raidisseurs 4. Cette exécution a l'avantage supplémentaire que le panneau isolant 9 est incorporé au coffrage, ce qui permet un gain appréciable de temps lors de la construction, car lorsque le béton aura été coulé, il ne sera plus nécessaire de revenir pour ajouter l'isolation. Par ailleurs il permet de réaliser une isolation extérieure à faible coût.

Claims

REVENDICATIONS
1. Mur en béton ou matériau semblable réalisé à partir d'un coffrage/armature déplié intégré dans le mur et comportant deux parois coffrantes (1 , 2) placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison (3, 3') articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire de raidisseurs (4) en forme générale de U solidaires des parois coffrantes, l'intervalle entre ces parois coffrantes dépliées étant rempli d'un matériau de remplissage tel que le béton, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément d'armature (5, 5', 6) placé dans la largeur de l'intervalle défini par les parois coffrantes (1 , 2), ledit élément d'armature comprenant au moins une barre verticale (5, 5') et au moins deux traverses horizontales (6), ces traverses étant ajustées pour glisser à l'intérieur de raidisseurs (4) placés en vis-à-vis sur chacune des parois coffrantes.
2. Mur en béton selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de barres horizontales (7) placées entre les raidisseurs (4) et les barres verticales (5, 5') de l'élément d'armature.
3. Mur en béton selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément d'armature comprend au moins deux barres verticales et en ce qu'il comprend une pluralité de barres horizontales (7') placées entre les barres extrêmes (5, 5') de l'élément d'armature.
4. Mur en béton selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les barres horizontales (7, 7') sont placées sur les éléments de liaisons (3, 3').
5. Mur en béton selon la revendication 2, caractérisé en ce que les barres horizontales (7, 7') sont maintenues dans leur logement déterminé par les raidisseurs (4), les barres verticales (5, 5') des éléments d'armature et les éléments de liaisons (3, 3').
6. Mur selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments de liaison (3, 3") d'au moins une paroi coffrante (8') sont articulés aux raidisseurs (4) avec un espacement par rapport à la paroi coffrante (8'), ces raidisseurs (4) étant solidarisés à la paroi coffrante (8') au moyen d'éléments d'espacement (10, 11), et en ce qu'il comporte un panneau isolant (9) dont l'épaisseur occupe tout ou partie de l'espacement entre les raidisseurs (4) et la paroi coffrante (8').
7. Coffrage déployé à parois perdues destiné à réaliser le mur selon la revendication 1 , comportant deux parois coffrantes (1 , 2) placées en vis-à-vis et connectées par des éléments de liaison (3, 3') articulés aux parois coffrantes par l'intermédiaire des raidisseurs (3) en forme générale de U solidaires des parois coffrantes, l'intervalle entre ces parois coffrantes dépliées étant rempli d'un matériau de remplissage tel que le béton, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément d'armature (5, 5', 6) placé dans la largeur de l'intervalle défini par les parois coffrantes (1 , 2), ledit élément d'armature comprenant au moins une barre verticale (5, 5') est au moins deux traverses horizontales (6), ces traverses étant ajustées pour glisser à l'intérieur des raidisseurs (4).
8. Coffrage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de barres horizontales (7) placées entre les raidisseurs (4) et les barres verticales (5, 5') de l'élément d'armature.
9. Coffrage selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'élément d'armature comprend au moins deux barres verticales et en ce qu'il comprend une pluralité de barres horizontales (7') placées entre les barres extrêmes (5, 5') de l'élément d'armature.
10. Coffrage selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les barres horizontales (7, 7') sont placées sur les éléments de liaisons (3, 3').
11. Coffrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les barres horizontales (7, 7') sont maintenues dans leur logement déterminé par les raidisseurs (4), les barres verticales (5, 5') des éléments d'armature et les éléments de liaisons (3, 3').
12. Coffrage selon les revendications 7 à 11 , caractérisé en ce que les éléments de liaison (3, 3') d'au moins une paroi coffrante (8') sont articulés aux raidisseurs (4) avec un espacement par rapport à la paroi coffrante (8'), ces raidisseurs (4) étant solidarisés à la paroi coffrante (8') au moyen d'éléments d'espacement (10, 11), et en ce qu'il comporte un panneau isolant (9) dont l'épaisseur occupe tout ou partie de l'espacement entre les raidisseurs (4) et la paroi coffrante (8').
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