Brevet FR2206989A1 — publié le 19740614

L'invention a pour objet un appareillage de fabrication de cages d'armatures d'élément en béton, notamment d'élément de construction comme une poutre ou poutrelle en béton armé ou précontraint. De tels éléments comportent fréquemment un ferraillage constitué par des barres d'armatures s'étendant suivant la direction longitudinale de l'élément et réunies par soudure par point sur des cadres ou étriers c'est-à-dire des armatures transversales conformées par pliage d'une tige, barre, ou fer à béton suivant un contour polygonal fermé ou ouvert en correspondance de la forme de l'élément en béton à fabriquer, par exemple un rectangle, un trapèze, etc.. La distance de deux cadres ou étriers consécutifs, suivant la direction longitudinale des barres d'armatures solidarisées par soudure sur ces cadres, est prédéterminée par le calcul usuel de la résistance des matériaux à l'effort tranchant et doit être respectée avec précision pour que l'élément de construction en béton dans lequel est noyée la cage d'armatures réponde aux conditions et/ou normes requises de résistance aux efforts que l'élément est destiné à subir. C'est, à cet égard, un but de l'invention, de fournir un appareillage qui permette de façon simple et stre d'assurer la solidarisation des cadres constitutifs de la cage et des barres d'armatures s'étendant suivant la direction longitudinale de celleci en respectant, pour les cadres ou étriers successifs, un écartement conforme à celui déterminé par le calcul. C'est encore un but de l'invention de fournir un tel appareillage qui permette la soudure des barres longitudinales, soit à l'intérieur, soit à l'extérieur des cadres ou étriers constitutifs de la cage, et cela quelle que soit la largeur desdits cadres ou étriers. C'est aussi un but de l'invention de fournir un tel appareillage qui permette la soudure des barres longitudinales sur les cadres ou étriers, soit avec un espacement constant des cadres entre eux, soit avec un espacement qui est un multiple entier d'un "pas" ou "module" de base, et cela quelle que soit la largeur des cadres ou la forme de leur contour polygonal. L'appareillage de fabrication de cages d'armatures d'élément en béton, par soudure sur des cadres ou étriers d'au moins une barre d'armature s'étendant suivant la direction longitudinale de la cage, est caractérisé en ce qu'il comprend, associés à une machine à souder, des moyens de positionnement rigoureux de la ou des barres d'armatures par rapport aux électrodes de la machine et par rapport aux cadres constitutifs de la cage ainsi que des moyens déterminant l'intervalle séparant, suivant la direction longitudinale de la cage, deux cadres ou étriers consécutifs de ladite cage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens déterminant l'intervalle séparant deux étriers consécutifs de la cage comprennent un râtelier ménageant deux parois d'appui orthogonales et, dans le dièdre qu'elles forment, des cloisons perpendiculaires aux deux dites parois et dont l'écar- tement correspond à celui souhaité pour les cadres ou étriers constitutifs de la cage. L'invention sera bien comprise par la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique, en perspective, d'une cage d'armatures d'élément en béton - les figures 2a à 22 montrent différentes formes de cadres ou d'étriers constitutifs d'une cage d'armatures - la figure 3 est une vue schématique, en perspective, de l'appareillage selon l'invention - la figure 4 est une vue, en élèvation latérale, d'une partie de l'appareillage selon l'invention - la figure 5 est une vue, en élèvation frontale, d'une autre partie d'un appareillage selon l'invention - la figure 6 est une vue de dessus de la partie de l'appareillage montrée sur la figure 5. Une cage d'armatures d'élément en béton, notamment d'élément de construction en béton armé ou précontraint comme une poutre ou poutrelle comprend, (figure 1), des cadres ou étriers 101, 102, 103, etc., sur lesquels sont soudées des barres d'armatures longitudinales 11. Les cadres ou étriers, en fer rond de qualité et de diamètre appropriés, par exemple compris entre 6 et 12 mm, ont une forme correspondante à celle des éléments à fabriquer, comme montré sur les figures 2a à 2g, c'est-à-dire à contour polygonal ouvert ou fermé et à angles plus ou moins arrondis.La distance des deux cadres ou étriers consécutifs, mesurée suivant la direction des barres d'armatures longitudi nales 11, est déterminée par le calcul et doit être respectée avec exactitude pour l'obtention des qualités requises de résistance aux efforts tranchants qu'est destiné à subir l'élément de construction en béton armé ou précontraint comprenant une telle cage d'armatures. Dans ce but, l'invention prévoit un appareillage 12, (figures 3 à 6), comprenant une table 13, (figure 4), à plateau 14 en deux parties 141 et 142 articulées entre elles autour d'un axe horizontal 15. La partie postérieure de la table 1423 T par rapport à l'opérateur -, qui porte une équerre 16 de plus courte longueur que le plateau 14, est de position réglable en hauteur à l'aide de pieds 17 coulissant dans des tubes 18 qui reposent sur le sol S et portent à leur partie supérieure des vis ou autres moyens appropriés 19 d'immobilisation en hauteur desdits pieds. Les tubes 18 sont reliés par des traverses 22 à des tubes fixes de pieds télescopiques antérieurs 20 articulés en 21 sur la partie 141 et ainsi d'inclinaison réglable autour de l'axe 15. Selon l'invention, également, au-dessus du plateau 14 de la table 13 est fixé sur le bati d'une machine à souder par des moyens 23 réglables en position, un ratelier 25, (figures 3, 5 et 6), constitué par une paroi verticale 26, une paroi 27 horizontale et des cloisons 28 dans le dièdre que forment les deux'parois 26 et 27, parallèles entre elles et perpendiculaires auxdites parois.Les cloisons 282, 2833 etc., sont disposées-de manière que les distances de deux parois consécutives 282 283, 283 2843 etc. correspondent à l'écartement souhaité de deux cadres 10 consécutifs, la distance entre la cloison d'extrémité 281 et la cloison 282 étant toutefois égale à l'écartement de deux cadres consécutifs augmentée du diamètre de l'élément filiforme constitutif d'un cadre. Un râtelier tel que défini cidessus permet~la fabrication de cages d'armatures pour lesquelles la distance séparant deux étriers consécutifs, suivant la direction longitudinale de la cage, est égale au pas des cloisons du ratelier ou à un multiple de ce pas. Bien entendu, pour des cages d'armatures dans lesquelles les distances entre étriers consécutifs ne sont pas égales au pas constant ou à un multiple de ce pas, les cloisons 28 du r - telier sont réparties en correspondance de la loi qui conduit à l'obtention des distances voulues entre cadres consécutifs. La table 13 et le ratelier 25 sont associés à une machine à souder sans apport de métal comprenant une électrode inférieure fixe 30, et une seconde électrode mobile 31 montée à déplacement suivant son axe comme montré par la double flèche f de la figure 3. L'électrode 30 se termine par un bloc 32 dans lequel est ménagée une encoche 33 de réception d'un brin du cadre ou étrier 10 et l'électrode 31 se termine par un bloc 34 à encoche 35 de réception d'une barre longitudinale 11 destinée à être solidarisée par soudure avec lesdits cadres ou étriers. Sur l'électrode 30 est en outre montée, au-dessous du bloc 32 et de manière réglable en hauteur, une cale 36 en matière isolante conformée suivant un épaulement 37 d'appui du brin inférieur du cadre ou étrier 10 et de niveau avec la partie 141 du plateau 14 de la table 13. Pour le positionnement de la barre longitudinale 11, l'invention prévoit une pige 40, ajustable en position par des moyens montrés schématiquement en 41, (figure 6), et fixée sur une plaque 24 liée aux moyens 23. La distance de la plaque 24 à la paroi 26 du ratelier peut-être réglée, comme montré par la double flèche p sur la figure 6, pour la détermination de l'emplacement des points de soudure de l'armature 11 sur les cadres ou étriers 10. Le fonctionnement de l'appareillage selon l'invention est le suivant Après réglage de la hauteur du plateau 14 de la table 13 et, - dans le cas de cadres à contour trapézofdal comme montré sur la figure 2d ou 2f -, de l'inclinaison de la partie 141 du plateau 14, ainsi que de la pige 40 et de la cale 36, un premier cadre est mis en place par l'opérateur avec son brin supérieur dans l'encoche 33 du bloc 32 de l'électrode 30, son brin inférieur au contact de l'épaulement 37 de la cale 36 et son extrémité opposée à celle par laquelle il est saisi par l'opérateur en butée sur les parois 26 et 27 du ratelier 25 ainsi qu'au contact de la cloison 281. Le déport des électrodes, à droite sur le dessin, permet le passage de la branche inférieure du cadre.Celui-ci est maintenu par la main droite de l'opérateur qui pose alors sur ce premier cadre la barre d'armature 11 qu'il tient de sa main gauche et qu'il applique contre la pige 40, le réglage préalable de cette dernière faisant que l'armature est alors alignée avec l'encoche 35 du bloc 34 de l'électrode mobile 31 qui, lorsqu'elle est abaissée, de manière en soi connue, assure la soudure sans apport de métal de la barre il sur le premier cadre de la cage. L'opération de soudure effectuée, l'opérateur dégage le premier cadre du râtelier 25 en le tirant vers lui et l'engage au contact des parois 26 et 27 ainsi qu'au contact de la cloison 282, à gauche de celle-ci sur le dessin, le brin inférieur de ce premier cadre reposant alors sur le plateau de la table. L'opérateur met alors en place, comme explicité ci-dessus, sur l'électrode fixe et dans le râtelier 25 un second cadre qui peut être engagé légèrement couché de côté. L'abaissement de l'élec- trode mobile 31 provoque la soudure sur le second cadre de la barre d'armature 11 ; après dégagement du second cadre soudé à la barre d'armature, la répétition du processus tel que décrit ci-dessus permet de souder une longueur quelconque de barre d'armature sur le nombre approprié de cadres ou étriers 10. Lorsque la distance séparant deux cadres ou étriers consécutifs doit être égale non pas à la distance séparant deux cloison consécutives 28 du râtelier, mais à un multiple de celle ci, il suffit d'amener le premier cadre sur lequel est soudée la barre d'armature 11, non pas au contact de la cloison 282, mais au contact d'une autre cloison, la distance entre deux étriers consécutifs étant toujours égale à celle requise, compte tenu du fait que, comme indiqué ci-dessus, la cloison 281 est distante de la cloison suivante 282 d'une longueur égale au pas augmentée du diamètre de l'élément filiforme constitutif du cadre. L'invention a été explicitée en référence à un exemple de cage à barres d'armatures longitudinales soudées à l'extérieur des cadres, mais il est bien entendu que l'invention s'applique à la réalisation de cages à barres d'armatures longitudinales soudées à l'intérieur de ces mêmes cadres, en modifiant les gorges ou cannelures des bornes des électrodes de soudure. REVENDICATIONS 1. Appareillage de fabrication de cages d'armatures d'élément en béton par soudure sur des cadres ou étriers d'au moins une barre d'armature s'étendant suivant la direction longitudinale de la cage, caractérisé en ce qu'il comprend, associés à une machine à souder, des moyens de positionnement rigoureux de la ou des barres d'armatures longitudinales par rapport aux électrodes de la machine à souder et par rapport aux cadres constitutifs de la cage ainsi que des moyens déterminant l'intervalle séparant, suivant la direction longitudinale de la cage, deux cadres ou étriers consécutifs de ladite cage. 2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens déterminant l'intervalle séparant deux étriers consécutifs de la cage comprennent un râtelier ménageant deux parois d'appui orthogonales et, dans le dièdre qu'elles forment, des cloisons perpendiculaires aux deux dites parois et dont l'écartement correspond à celui souhaité pour les cadres ou étriers constitutifs de la cage. 3. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance séparant une cloison d'extrémité du ratelier de la cloison immédiatement adjacente est telle qu'elle tienne compte du diamètre ou épaisseur de l'élément filiforme constitutif d'un cadre ou étrier. 4. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le râtelier est de position réglable par rapport aux électrodes de la machine à souder. 5. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une pige de position réglable par rapport au râtelier et par rapport aux électrodes de soudure pour définir le positionnement de la ou des barres d'armatures longitudinales de la cage par rapport aux cadres ou étriers constitutifs de celle-ci. 6. Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une table d'appui de la cage en cours de fabrication dont le plateau, de hauteur réglable, est avantageusement en deux parties pour son adaptation à des cadres de formes différentes et, notamment, à des cadres à contour trapézoldal ou analogue. 7. Appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur l'électrode inférieure de la machine à souder est montée à hauteur réglable une cale de maintien d'un brin des cadres constitutifs de la cage, ladite cale présentant un épaulement de niveau avec ladite table. 8. Cage d'armatures pour élément en béton, notamment pour élément de construction en béton armé ou précontraint, obtenue à l'aide d'un appareillage selon l'une quelconque des revendications précédentes