Brevet FR2050281A1 — publié le 19710402

L'invention a pour objet l'amélioration à la const-ruction d'immeubles par éléments en béton armé de grandes dimensions. L1amélioration dans la construction des immeubles atteignat plusieurs niveaux, avec des longueurs de façades de l'ordre de 6Q à I50 metres en béton armé vibr., permet d'activer la construction du fait la répétition en grands nombres de cellules identiques; Ce qui a motivé le recours de toutes les techniques modernes. La préfabrication de panneaux de murs ayant la hauteur d'un étage et une largeur correspondant à un multiple de modula choisi avec vé- rin; boulons, écroux, rails, tenons, équerres en aciers, et tous élé- ments. utiles sont noyés dans le béton au moment du coulage. Les vérins permettent de mettre eni place des. panneaut,avec la seo cours de la grues La solidérasition entre des éléments en béton armé préfabriqués dont l'assemblage forme l'immeuble de plusieurs étages est effectué au Sur et à mesure de l'assemblage des élémenta en béton armé par coulée de béton frais ,dans les évidemments aménagés à cet effet. LES AVANTAGES SONT; - possibilités d'utilisation des coffrages en nombre réduit,mais parfaitement étudiés,précis et solides. - économie sur les surfaces de coffrages par coulage à plat sur des aires dréssées (joues latérales récupérables immédiatement apres la prise du béton,sans attendre son durcissement); - facilités d'appliquer au béton des traitements modernes: vibration traitements à la vapeur,ambiance correcte de durcissement. -obtention d'éléments préfabriqués de belle qualité en surface et en cotes géométriques, - possibilité de travailler en locaux couverts0 - réduction des délais de construction,possibilité de suivre le planing certaines pieces sont préfabriquées durant la préparation de 1' infrastructure et la mise en place d'autres éléments en béton préfabriqués. - L'amélioration de la préfabrication, comporte ,après la fabrication des éléments à terre à distance de son lieu d'utioisation: le trans port de ces prèces à leurs emplacement de service, leurs mise en place,leurs réglagesset leurs jonotionnements. avec les pièces voisi sines. -Il en résulte la fabrication en usine des bétons de bonne qualité qu'on peut garantir la permanence de cette qualité,qu'on peut controler cette qualité par des moyens précis. Les points essentiels qui permettent d'atteindre les buts sont les suivants: -perfectionnement de la confection du béton en partant de ses constituants,perfectionnement des moules. et de la préparation des armatures,en subtituant l'emploi des machines au travail manuel,en assurant la rigidité et leur mise en place correcte dans les moules,en assurant la fixité de cette mise en place par des dispositifs de calage appropriés. - Les buts de l'invention s@nt : 1 Amélieration à la construction d'immenbles par éléments de grandes dimensiens en béten armé Depuis le siecle dernire men pere a fait de la Préfabri@ati@n,depuis lengemps en censtruit des immeubles à partir des éléments préfabriqués Les travaux exécutés au chantier sont diminués par rappert à la cons@@@ tr@@ti@@ traditiennelle,du fait que les éléments en béte@ préfabruqué sont peurvus en usine de ravetements, et des divers équipements sur les chantiers,il ne reste qu' à menter l'imme@ble, en assemblant les divers éléments, FIG 1. La selidarisation entre eux des éléments en bétes armé préfabriqués dent l'assamblage forme l'immeuble de plu@ieurs étages est éffect@@ au fur et à mesure de l'assemblage des éléments en béten armé par ce@- lé@ de béten frais dans les évidemments aménagés à cet affet,et ensuite de precéder à la c@natructi@n de l'étage supérieur sans attendre le s@@@@d @euvre. Les armatures manquantes sont mises en place au fur et à emsure du m@n- tage,entre les éléments. Les dernieres @pératiens s@nt effectuées e@- suite. 2 Créer un presédé d'assemblage des éléments en béten armé vicré préfabriqués de grandes dimensi@@@ peur c@@struire des imm@ubles de plusieurs étages,ce qui diminue le temps d'édificati@n, réduis@@t les temps m@rts de la @@nstru@ti@@ traditi@nnelle,ce qui fa@ilite l'utilisatie@ meilleure de la main d'@@uvre et un emplei @ra@@ti@n@el des grues et camiens de lavage, et autres @utillages ad @@. 3 @ettre à la dspesitien, des @@nstructeurs,maitre d'@euvre etc, un per- festiennement au mentagedes immeubles de plusieurs étages les pauxneaux de façades et les murs de refends sont industrialisés,teut est fabriqué en usine ou sur des aires en béten à l'intérieur des chantiers. Des seiers s@nt laissés en attente, en vue d'être @eudés entre eux élec- triquement. Des beuleus, des é@reus,des cre@h@ts en@@iers @@nt mis en place dans les élém@nts de murs préfabriqués de gandes dimen@iens enbéten au memext du caulage.,ainsi que des plaques d'asiers avec ex@eshes ad ec. 4 Permettre de fabriquer des @urs en élém@nts préfabriqués de grandes dimensiens différents à l'infini. La Préfabricati@@ des éléments perteurs et nen porteurs en bét@n armé entrant dans la censtructien de legements,de bureaux,de batiments @@@- laire, administrati@,industriels,etc.,en usine,et sur les chantiers de c@@streuction. Permettre de préfabriquer des façades en béten armé qui s@nt différenteselles s@nt déc@upées soit en trumeaux et alleges. -soit en panneaux avec bai@@ incerperées., la préfabri@atien des angles est exécutée au m@yen d'éléuc@ts spàsiaux. La distributi@@ intérieure est réalisé par des panneaux de refend en Béten armé ou des cleis@ns préfabriqués en matériaux divers. Les escaliers s@nt préfabriqués,ils s@nt seit en bét@ soit en métal. .Les murs en éléments préfabriqués en béton armé de grandes dimensions sont sonstitués de plusieurs voiles en béton armé nervuré. Des aciers en attente sur le pourtour des panneaux permettent l' accrochage à la structure. Les p@t@@ur,les potelets,les évidements aménagés au mo@ent de la préfabrication sont remplis de béton frais au moment de l'édificatien de l'immeuble,ainsi que les panneaux de murs de façade et de refend@,cloisons etc. La façade extérieure est revetue de pate de verre,marbre ou tout autres revetements, l'isolation thermique est assurée par une couche de béton traité de façon à arréter environ 40 décibels. La liaison entre voil@ de béton extérieur et intérieur,affexte tout le pourtour des pann@@ux. Les pann@aux @@, élémants de grandes dimentsions préfabriqués sont multicoushes c'est à dire compos@s en plusieurs couches extérieures et intérieures en bétohn armé médiane en laine de verre,et minérale,ainsi que d'autres isolants de façon à arràter le maximum de dàcibels de façen à rendre les appartements très confortables,les seurces de bruits deviennent presque inexistant. L'insonorisation étant pous@@@ au maximum,une chappe flottante avec Laine de verre ou autre isolant est réalisée sur les planshers avant La pese des revetements de sol. Teus les autres éléments sont traités au maximum pour éliminer les bruits venant de l'extérieur des immeubles édifiés. La différentes couches assurent chacune une des fonction du mise - @ur deux ceuches à un rels purement statique. -C@@@@@@ d'iselation thermique. - Couche d'isolation phonique - C@@che de revetement extérieur,quand il s'agit de panneaux de murs, @@@@@c@uches autoporteurs,elle est nervurée. Le @@ton de cette couche est fait à partir d'agrégats lourd,rare son de machefer ou de laitier, ce qui facilite le calcul de la résistance des murs en élémants préfabriqués de grandes dimensions La charge de rupture des murs peut @tre calculée de la façon sui vante: Nu= B.R. #, B est l'aire de la section transversale. de l'élément porteur. R est la résistance du matériau à prendre en compta. # est un coefficient de réduction fonction de l'excentricité initiale des condttion géoMétriques et matériau La valeur da duficlent les conditions de + de liaison et de déformabilités du est calculée en général en supposant que; transmissions des charges aux extràmités haute et basse du mur sont telles que ces points peuvent @tre consi- dérés comme des appuis simples. Le plan d'action de force est parallele au plan du mur et en est distant de eo FIG 5. Il y a lieu de constidérer les murs de hauteur L comme non raidis si la distance b entre bords verticaux est supérieure à: L dans le cas de murs raidis sur un seul bord verticale 2L dans le eas de murs raidis aur 2 berds vertieaux. L'excentricité initiale e@ est la semme de l'exe@ntricité accidentelle e@ et de l'excentricité @ structurelle es. Si dems, dans certains eas en pe@t suppeser que la charge est théeri- quement centré@,ou predra peur valeur de ce la valeur ea. L'influe@se des cenditiens géométrique sur la valeur de la charge de rupture est ex@entiellement celle de l'élan@@ment (I) # = # Et lersque le mus est raidi celle du rapport: #&gamma; = L/B où h est l'épatsseur du mur L est @@ hante@@. b est @@ largeur. -Par suite de l'élén@ement du mur et de sa flexibilité si &gamma; est petit, l'élément fléchit seus la chargen et à l'excentri@ité in@ tiale @@ @@ s'aj@@te la valeur # # égale à la flec@@. Les déf@rmati@@@ de l'élément medifient dens les cenditiens d'appli@ati@@s de la charge et l'@@ dit s@wvent que la rapture @urvient par flambage.Ex fait @@pendant il ne semble pas que l'ex deit censidérer le c@mp@rtement d'un @ur seus charge exentrée c@mme un flambages mais plutet senn une flexion Il n@y a en effet pas, nein@ dans un certain den@@ne de phé@@@@@@ d' instabilité et les défernatien@ des éléments ang@@@tent pregressivement à mesure qu'angmente la charge alor@ que dans le flambage ces déferna- tien@ tran@versales restent nalles eu négligasbles jusqu'au veisi nage de la charge critique. Il y a lieu de neter que la définitien d@@@é@ au sujet du calcul de la résistance des murs en béton armé de grandes dimensi@@s ne ce@ncide pas avec la définitien habituelle en mé@anique # = # @u i est le ray@@ de giratiem,la sestien des nurs étant en g@n@ral re@tangulaire il est plus pratique de pre@dre dans les calculs =L qui ne differe de la valeur habituelle que par le c@@fi@ient h 0,288 JOINTS HORIZONTAOX. Ces jeints trans@ettent les efforts dus aux charges des étages supérieurs et au plancher de l'étage c@nsidéré. JOINTS ENTRE ELEMENTS de Grandes dimensiens de str@etre. Les joints sont réalis@s de telle sorte que l'en@emble des éléments préfabriqués se comperte comme un teut sous l'action des charges intérieures et extérieures. Des la répartion des charges entre les éléments de la structure les joints herizentaux sont essentielllement soumis à des éffortz nermau x. et les jeints verticaux à des efforts tangentiels. Dans les éléments de Grandes dimensiens en béton armé la résistance du mertier est un facteur moins impertant que su placité, la qualitév du remplissage et la ferme du j@int de l'inventien, des fers plats, tarau dés pour le vissage des planchers aux murs @@ longitidinaux et tra na vers@ux. par l'intermédiaires des aciers fera plats , douilles filetées boulens, écreus, les tiges filetées et écreus pour maintenir les panneaux en place avant la coulée du béton frais. au mement du montage, sont scellés sont dans les éléments de l'atage inférieur -Des cales en acier et en fer deux s@nt scellées dans les éléments desx'étages, elles sent soudées électriquement des que les tiges fil@- tés ont été réglées à la position convenable. LIAISON horizontale entre éléments superpesés par armatures soudées Elle est destinée à permettre la transmissen d'efforts de tractien herizentaux. D'une façen générale , la pratique à montrer que l'existence d'eff@rt de tractien dans les jeints est tres défavorable par ce qu'elle implique un risque de fissur tien imp@rtant . L'in@ention permet de prévoir des jeints résistant à la tractien,en ne deit pas perdre de vue que par suite des défermati@ns @hé@legiques du béton ou du mortier,et du retrait hydraulique la plus grande partie de la cha@ge de co@pression sera transmise par les armatures ou les aciers seudés . Peur limiter les éffeta de ces phénomenes ,il @ a lieu de souder les armatures que quelques jours apres la mise en place du mur au moment où l'essentiel du retrait s'est déja accompli et lorsque le jrrLat supporte déja une part importante des charges définitives Jeints verticaux. Les jeints verticaux entre éléments de grandes dimensiens dans le cadre de l'inventien filent sur teute la hanteur de l'étage, ils ent à trans mettre : les éfferts de eisaillement verticaux dus à la flexion de la structure sous les charges herizontales et à la répartition des efforts entre élé ments veisins chargés avec des poids différends. Les efforts de traction et de cisaillement herizentaux dus. à des flexions différentielles entre murs cette à cette. Peur limiter les censéquences des fissures les joints sont réalisés ,c@n me il est dit plus haut,en plus le retrait du béton frais provoque un certain désellement du neyau du bét@n et pour le ce@portement du joint, il y a lieu de c@mpter que sur l'accrechage mécanique les surfaces pla ses sont à éviter. Des accidenta sont aménagés dans la surface des tran- ches verticlkaes des éléments. L'invention permet la fabrication de panneaux en béton caverneux ou semi-caverneux et d'autres genres de bétons rigneux, dans le cas de ces éléments il n'est pas nécéssaire de prévoir d'accident sur le tran ches des éléments leur rugesité naturelle suffit un accrechage parfait,avec le béton frais ou du mortier. Acerechage des veiles extérieurs indépndant@ à la ceuche porteu@e lers de la préfabrication des murs. L'accrechage d'un voile extérieur à la cruche perteuse se fait par l' intermédiaire de conseles en acier. la section des aciers des conseles est calculée d'apres la répartition des efforts dans les barres entenant compte de sa ferle. la centrain- te admissible limité@ à 1100 Kg@,le diametre des aciers limite est de 14M/M. Les aciers sont disp@sés de la façon suivante par la fif2,angle des aciers avec le plan vertical 40 et 60 . Les différents voile qui constituent le panneau ont une épaisseur supérieur à 4cm L'armature du voile extérieur est un treillis soudé . Au peint cd les contraintes risquent d'@tre plus élevées l'armature est renforcée,aux an gles des euvertures ,aux jeints etc.Le mécanisme du rôle des voiles minces dont l'inve@ntien fait apparaitre une diminutien sensible du retrait lorsque le béton eit armé faiblement ,ainsi que l'i@fluence de variatiens dimensionnelles d'origine hygrethermique Joints en béton armée Les joints en bétenarmé sont réalisés par la. présence dans le béton du moyau des armatures laissées en attents dans les tranches des éléments. Pour créer une résistance aux efforts de traction , les aciers en at- tente dans led tranches des éléments ont la ferme de@ crechets da @s lesquelles passent dess a@iers verticaux ,x ces derniers sont liés ,aux aciers en attente par soudure . R E N D I @ CA T I O N S Disposit if permettant la mise en place rapide des panneaux en béton armé préfabriquéset calage par des boulons et écrous noyés dan@@ le béton. -Lors du coulage du béton dans les moules,le dispositifn comprenant des vérins, des écrou des rails, des. lames d'acier forgés à l'avance,ainsi que des pL4Ques de métal ad oc permettent de souder les panneaux en treux apres la mise d'aplomb. 2 . L'amélioration à la Construction des immeubles par éléments de Grandes dimensions permet d'introduire dans. le béton frais au. moment du coulage,tous les éléments,objets,menbles dont on aura besoin au moment de l'édification de l'immeuble. 30 L'invention permet grace à des évidements aménagés dans. les élé- ments lors du coulage,la solidérisation des divers éléments entre eux 4 Facilités d'appliquer au béton des traitements chimques par temps froid. 5 Possibilités de travailler dans des endroits difficiles, et avoir des chantiers mouvants. 60 Améliorations à la confection du béton,et perfectionnement des moules.